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Capítulo 4 Máquinas Térmicas, Entropia e o Segundo Princípio da
Termodinâmica
Tópicos do Capítulo
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7

Máquinas Térmicas e o Segundo Princípio da Termodinâmica
Processos Reversíveis e Irreversíveis
Máquina de Carnot
Bombas de Calor e Refrigeradores
Entropia
Variações de Entropia em Processos Irreversíveis
Entropia numa Escala Microscópica.

(1824-1907) Físico e matemático britânico. Nascido William Thomson em Belfast, Irlanda do
Norte, Kelvin foi o primeiro a propor a utilização de uma escala absoluta de temperatura. A escala
Kelvin de temperatura recebeu esse nome em sua homenagem. O trabalho de Kelvin na termodinâmica levou à ideia de que o calor não passa espontaneamente de um corpo frio para outro quente. O primeiro princípio da termodinâmica, que estudamos anteriormente, é uma formulação da conservação de energia. Esta lei não coloca nenhuma limitação aos tipos de conversão de energia que podem ocorrer. Ao contrário do que a primeira lei pode sugerir, apenas determinados tipos de conversão de energia são observados. Considere os seguintes exemplos de processos que são consistentes com a primeira lei da termodinâmica num ou noutro sentido, mas que, na prática, acontecem somente num determinado sentido.
• Quando dois corpos com temperaturas diferentes são colocados em contacto térmico entre si, o calor sempre flúi do corpo mais quente para o corpo mais frio.
Nunca vemos fluxo de calor do corpo mais frio para o corpo mais quente.
• Uma bola de borracha deixada cair ao solo bate diversas vezes no chão e, eventualmente, chega ao repouso, com a energia potencial gravitacional original tendo sido transformada em energia interna na bola e no solo. Entretanto, uma bola que se encontra no solo nunca armazena energia interna a partir do solo e começa a saltar por conta própria.
• Se oxigénio e nitrogénio forem mantidos em metades de um recipiente separadas por uma membrana e a membrana for perfurada, as