Máquinas térmicas

Máquinas térmicas são máquinas que realizam trabalho e lidam com a variação de temperatura. Normalmente, as máquinas térmicas retiram calor da fonte quente e transferem-no para a fonte fria, o que define sua eficiência. Uma máquina térmica tem maior eficiência se transforma mais calor em trabalho, transferindo, portanto, menos calor na fonte fria. As máquinas térmicas utilizam energia na forma de calor (gás ou vapor em expansão térmica) para provocar a realização de um trabalho mecânico. Por isso o cilindro com pistão móvel é um dos principais componentes dessas máquinas: o gás preso dentro do cilindro sob pressão, quando aquecido, expande-se, deslocando o pistão e realizando trabalho. Apesar dos diferentes tipos de máquinas térmicas, todas recebem calor de uma fonte quente (reator nuclear, coletor de energia solar, fornalha a combustível, etc.), rejeitam o calor que não foi usado para um reservatório chamado fonte fria e funcionam por ciclos. As máquinas térmicas e outros dispositivos que funcionam por ciclos utilizam normalmente um fluido para receber e ceder calor ao qual se dá o nome de fluido de trabalho. O trabalho líquido do sistema é simplesmente a diferença de trabalho da fonte quente e da fonte fria. As máquinas são aparelhos que servem para transferir energia e, tanto podem receber energia sob a forma de calor para produzir trabalho, que é o caso das máquinas térmicas, como podem receber trabalho de modo a transferir energia sob a forma de calor, e nesse caso temos uma máquina frigorífica. Todas as máquinas funcionam em ciclo, isto é, uma máquina passa periodicamente pelo mesmo estado.
A 2ª lei da termodinâmica, nomeadamente os postulados de Clausius, e de Lord Kelvin estabelecem limitações, tanto na transferência de energia sob a forma de calor entre objectos, como na possibilidade de transformar energia de uma forma noutra. Tais factos implicam que apenas possam existir máquinas, em que o seu princípio de funcionamento não viole a segunda lei da