Ciclo de Carnot
Resumo
Fala aí, nós somos o Responde Aí, e nossa missão é ajudar você a mandar bem na sua prova. Quando estudamos Termodinâmica na Física não podemos esquecer do Ciclo de Carnot:
Ele consiste em uma sequência de transformações gasosas que teoricamente, conseguiria transformar toda a energia fornecida ao sistema em trabalho. Isso seria uma máquina ideal, sem perda de energia!
As transformações são:
- Expansão Isotérmica Ganho de Calor através da fonte de aquecimento
- Expansão Adiabática Não existe troca de calor, mas sim mudanças de Pressão e Volume do gás.
- Compressão Isotérmica Perda de Calor para a fonte de resfriamento
- Compressão Adiabática Não existe troca de calor, mas sim mudanças de Pressão e Volume do gás.
É bom lembrar que quando trabalhamos com transformações gasosas utilizamos a Lei dos Gases Constantes, que informalmente chamamos de “PiViTi, PóVóTó”:
- é a Pressão Inicial e é a Pressão Final, ambas medidos em Pascal
- é o Volume Inicial e é o Volume Final, ambos medidos em
- é a Temperatura Inicial e é a Temperatura Final, ambas medidas em Kelvin
Só que com essa Máquina teórica, Carnot provou que no mundo real nem tudo são flores! Pela fórmula do rendimento ele mostrou que é impossível de existir uma máquina ideal, com de rendimento, sempre vai existir algum tipo de perda de energia!
Para calcular o rendimento de uma máquina que opera dentro do ciclo de Carnot, utilizamos a fórmula:
- é o rendimento, que sempre será um número entre 0 e 1 e que podemos passar para porcentagem
- é a Temperatura Final medida em Kelvin
- é a Temperatura Inicial do ciclo, medida em Kelvin
O ponto principal é que para o rendimento ser é necessário que seja 0 K, o conhecido Zero Absoluto. Até hoje nenhum laboratório foi capaz de alcançar essa temperatura em uma substância e por tanto podemos concluir que a máquina com de rendimento não pode existir! Bora fazer um exemplo:
Qual o rendimento máximo teórico de uma máquina a vapor, cujo fluido entra a e abandona o ciclo a ?
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