Termodinamica

A segunda lei da termodinâmica
Um dos primeiros cientistas que mais se intrigou com esta questão foi o engenheiro francês Sadi Carnot (1796 -1832). Ele supôs que uma máquina ideal não teria atrito. Ela seria uma máquina reversível. O Calor sempre passa de um objeto mais quente para um objeto mais frio. Um motor reversível é aquele em que a transferência de calor pode mudar de direção, se a temperatura de um dos objetos é mudada de por um valor infinitesimal. Quando um motor reversível faz com que calor entre em um sistema, o fluxo se dá como resultado de uma diferença infinitesimal de temperatura, ou porque foi realizado um trabalho infinitesimal sobre o sistema. Se tal processo pudesse ser realmente realizado, ele seria caracterizado por um estado contínuo de equilíbrio e iria ocorrer a uma taxa tão lenta que necessitaria um tempo infinito. Um motor real sempre envolve ao menos certa quantidade de irreversibilidade. Calor não irá fluir sem uma diferença finita de temperatura, e o atrito não pode ser eliminado.
Carnot mostrou que (veja o ciclo de Carnot mais abaixo), se um motor reversível ideal absorve uma quantidade de calor Q1 de um reservatório a temperatura T1 e elimina uma quantidade de calor Q2 para um reservatório a temperatura T2, então Q1 / T1 = Q2 / T2. Nesta relação T é a temperatura absoluta, medida em Kelvin e um reservatório de calor é um sistema, como um lago, que é tão grande que sua temperatura não muda quando o calor envolvido no processo considerado passa para dentro ou para fora do reservatório. O resultado de Carnot vale para qualquer motor reversível. Qualquer motor real elimina mais energia Q2 para um reservatório a T2 que um motor reversível.
Suponha que tenhamos um reservatório de água quente. Podemos tomar uma quantidade de calor Q1 desse reservatório e convertê-lo em trabalho? Somente se tivermos um lugar à temperatura mais baixa T2 onde possamos eliminar alguma parte do calor. Um motor não pode realizar trabalho