O CICLO DE CARNOT

Páginas: 7 (1504 palavras) Publicado: 25 de setembro de 2014
Índice

Introdução ---------------------------------------------------------------------------------- 1
Desenvolvimento ----------------------------------------------------------------------- 2-8
1. O Ciclo de Carnot -------------------------------------------------------------- 2-8
1.1. Rendimento ---------------------------------------------------------------- 2
1.2. Funcionamento damáquina de Carnot ------------------------------ 3-4
1.3. Processos do Ciclo e Trabalho Realizado -------------------------- 4-7
1.4. Máquina de refrigeração ------------------------------------------------- 7
1.5. Quociente de Energia -------------------------------------------------- 7-8
Conclusão ---------------------------------------------------------------------------------- 9
ReferênciasBibliográficas ------------------------------------------------------------- 10




Introdução

Até meados do século XIX, acreditava-se ser possível a construção de uma máquina térmica ideal, que seria capaz de transformar toda a energia fornecida em trabalho, obtendo um rendimento total (100%).

Para demonstrar que não seria possível, o engenheiro francês Nicolas Carnot (1796-1832) propôsuma máquina térmica teórica que se comportava como uma máquina de rendimento total, estabelecendo um ciclo de rendimento máximo, que mais tarde passou a ser chamado Ciclo de Carnot, ciclo este que vou detalhar ainda mais de acordo o desenvolvimento deste magnífico trabalho.


































1. Ciclo de Carnot
Ciclo de Carnot é o cicloexecutado pela máquina de Carnot, idealizada pelo engenheiro francês Carnot e que tem funcionamento apenas teórico (ainda não foi possível criar uma Máquina de Carnot).
Funcionando entre duas transformações isotérmicas e duas adiabáticas alternadamente, permite menor perda de energia (Calor) para o meio externo (fonte fria).

1.1. Rendimento
O rendimento da Máquina de Carnot é o máximo que umamáquina térmica trabalhando entre dadas temperaturas da fonte quente e da fonte fria pode ter (Mas o rendimento nunca chega a 100%).
Temos que o rendimento da máquina em percentagem é igual a:

Onde:
= Temperatura da fonte fria (em Kelvin)
= Temperatura da fonte quente (em Kelvin)
A utilidade da Máquina de Carnot é descobrir se uma máquina térmica tem bom rendimento, para assim ver se seucusto é viável para a indústria.
A possibilidade de interconversão entre calor e trabalho possui restrições para as máquinas térmicas. O Segundo Princípio da Termodinâmica, elaborado em 1824 por Sadi Carnot, é enunciado da seguinte forma:
Para haver conversão contínua de calor em trabalho, um sistema deve realizar ciclos entre fontes quentes e frias, continuamente. Em cada ciclo, é retirada umacerta quantidade de calor da fonte quente (energia útil), que é parcialmente convertida em trabalho, sendo o restante rejeitado para a fonte fria (energia dissipada).



1.2. Funcionamento da máquina de Carnot
Na Fig.1 abaixo mostrarei a energia e a temperatura em e respectivamente, que durante cada ciclo do motor, a substância de trabalho absorve a energia sob a forma de calor de umreservatório térmico mantido a temperatura constante e libera a energia sob a forma de calor para um segundo reservatório térmico mantido a uma temperatura inferior, também constante .

FIG. 1 Calor convertido em trabalho
Exemplo: Em uma locomotiva a vapor, a caldeira representa a fonte quente, de onde é retirada uma certa quantidade de calor. Parte dessa energia térmica,denominada energia útil, é convertida em trabalho mecânico. A outra parte dessa energia, chamada energia dissipada, é jogada para a atmosfera, que, nesse caso, possui o papel de fonte fria.
O rendimento de uma máquina térmica é dado pelo quociente do trabalho pela energia útil, onde o trabalho é definido pela diferença entre a energia útil e a energia dissipada. A equação do rendimento pode ser...
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