Whatsapp icon Whatsapp

Segundo Princípio da Termodinâmica

Esquema de funcionamento da máquina térmica
Esquema de funcionamento da máquina térmica

Como se sabe, o calor pode ser convertido em trabalho, mas segundo o físico francês Sadi Carnot, há restrições para que isto ocorra. Carnot foi, além de físico, matemático e engenheiro que e obteve grande sucesso ao fazer os primeiros ensaios sobre as máquinas térmicas, como também ao apresentar os fundamentos da segunda lei da termodinâmica.

Segundo esse famoso físico, para que haja contínua conversão de calor em trabalho, um sistema como, por exemplo, uma máquina térmica, deve realizar ciclos contínuos entre uma fonte quente e uma fonte fria, as quais devem permanecer com temperaturas constantes. A cada ciclo, o sistema retira uma quantidade de calor da fonte quente. Parte desse calor é convertido em trabalho e o restante é rejeitado para a fonte fria. Por exemplo: em um automóvel a fonte quente é o motor, local onde ocorre a queima do combustível. Dessa fonte é retirada, a cada ciclo, uma quantidade de calor. Parte deste é convertida em trabalho mecânico, fazendo o automóvel se movimentar, é chamada energia útil. A outra parte do calor que não é aproveitada é rejeitada para a atmosfera, fonte fria, por meio do escapamento.

Toda máquina térmica tem um rendimento e este pode ser calculado através da relação entre o trabalho realizado pela máquina, energia útil, e a quantidade de calor que foi retirada da fonte quente, energia total, matematicamente temos:

Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

r = T/ Q1

Onde T é o trabalho realizado pela máquina e Q1 é a quantidade de calor retirada da fonte quente. O ideal seria que as máquinas térmicas tivessem 100% de rendimento, mas na prática isso não acontece. Na realidade, as máquinas possuem rendimento muito inferior a esse valor, por exemplo: os motores à gasolina possuem rendimento que não ultrapassa os 30%; já os motores a diesel são mais eficientes, o rendimento chega próximo dos 40% e as locomotivas a vapor têm rendimento de aproximadamente 10%.

Publicado por Marco Aurélio da Silva Santos

Artigos Relacionados

O calor fornecido a uma substância que pode gerar mudança de estado físico é chamado de latente
Calor latente
Você sabe o que é calor latente? Clique e saiba mais sobre essa quantidade de energia que pode alterar o estado de agregação molecular.
A locomotiva é uma máquina térmica utilizada para o transporte de cargas e pessoas
Ciclo de Carnot
Clique e saiba o que é o Ciclo de Carnot e por que é impossível obter uma máquina térmica com rendimento de 100%.
Aquecedor solar com um reservatório de capacidade de 200 litros
Coletor solar
Veja aqui o que é um coletor solar de energia e sua aplicação na vida cotidiana.
Condução Térmica na Cozinha
Os objetos metálicos são excelentes condutores térmicos. Evite acidentes!
A metalurgia é um ramo de aplicação do cálculo da energia livre de Gibbs
Cálculo da energia livre de Gibbs
Clique para aprender a desenvolver o cálculo da energia livre de Gibbs!
Dilatação superficial dos sólidos
Acesse este texto sobre dilatação superficial dos sólidos e entenda o fenômeno da dilatação térmica. Confira também exercícios e exemplos.
O número de estados das moléculas de tinta aumenta irreversivelmente com sua diluição em água.
Entropia, uma grandeza termodinâmica
Entropia é uma grandeza termodinâmica que mede o grau de multiplicidade de estados de um sistema. A entropia indica a aleatoriedade e a quantidade de energia indisponível ou dissipada em um sistema termodinâmico. Confira este texto e aprenda sobre o que é esse importante, porém pouco compreendido, conceito físico.
O dispositivo inventado por Joule consistia em duas massas presas por um fio passando por duas roldanas
Experiência de Joule
Veja aqui mais sobre a experiência de Joule, realizada pelo pesquisador James Prescott Joule e que o levou a determinar a relação entre o trabalho e a quantidade de energia transferida na forma de calor.
Físico que hipotetizou o número de moléculas das substâncias
O Número de Avogadro
Conheça a história da descoberta do número de Avogadro.
Existem conteúdos que são indispensáveis para quem vai fazer o Enem
Temas de Física que mais aparecem no Enem
Quer saber quais são os temas de Física que mais aparecem no Enem? Clique aqui e descubra!
Temperatura
Saiba mais sobre temperatura, conheça a definição dessa importante grandeza, confira quais são escalas termométricas e descubra a relação entre calor e temperatura!
Gases se movendo de forma desordenada e aleatória
Teoria Cinética dos Gases
Clique aqui e aprenda em que consiste a teoria cinética dos gases!
Termodinâmica
Acesse e descubra os conceitos da termodinâmica, conheça quais são as leis da termodinâmica e teste seu aprendizado com os exercícios resolvidos sobre o assunto.
Boyle foi um dos responsáveis pelo estabelecimento da Química como ciência
Transformação isotérmica
As características de um gás em uma transformação isotérmica.
Transformações Termodinâmicas Particulares
Transformações Termodinâmicas Particulares, Transformação Isobárica, Transformações Isométricas, Transformações Isotérmicas.
Joseph Black (1728-1799)
Unidades de calor
Unidades de calor são usadas para expressar o valor energético dos alimentos.
video icon
Sociologia
Desigualdade Social no Enem: como esse tema é cobrado?
As desigualdades são variadas em todas as sociedades existentes. De que maneira o Enem cobra esse tema? Veja isso e muito mais com a resolução de questões que já apareceram na prova.

Outras matérias

Biologia
Matemática
Geografia
Física
Vídeos
video icon
Videoaula Brasil Escola
Inglês
Genitive Case
É hora de aperfeiçoar sua gramática na Língua Inglesa. Assista!
video icon
Videoaula Brasil Escola
Sociologia
Democracia racial
Você sabe o que significa democracia racial? Clique e nós te ensinamos!
video icon
Tigres Asiáticos
Geografia
Tigres Asiáticos
Assista à nossa videoaula sobre os Tigres Asiáticos, e conheça as razões do desenvolvimento rápido desses territórios.