Ao estudarmos termodinâmica descobrimos
como ela está presente em nosso cotidiano, pois muitos aparelhos e
equipamentos tidos hoje como essenciais só puderam ser construídos a partir
do conhecimento das suas propriedades. Sendo assim, que tal conhecermos um
pouco mais sobre esse assunto para garantir mais alguns preciosos pontinhos
no Enem?
Esses equipamentos,
conhecidos como máquinas térmicas, funcionam a partir do trabalho
gerado por processos térmicos, eles possuem a capacidade de transformar a
energia térmica em energia mecânica. Para que uma máquina térmica trabalhe
continuamente, é necessário que ela opere em ciclos, passando por processos
termodinâmicos repetidas vezes.
O Enunciado de Kelvin-Planck – Motores Térmicos
Abaixo observamos o
esquema do processo térmico que ocorre nos motores:
Pela conservação de
energia consideramos que o calor que entra no motor (calor da fonte quente –
Qq) é igual à soma do trabalho com o calor da fonte fria (Qf).
O rendimento é
calculado através da razão da quantidade do trabalho realizado no ciclo e a
energia que entra no motor.
Isolando o trabalho
na equação de conservação de energia, temos:
Substituindo a
equação encontrada no lugar do trabalho:
Chegamos então na
equação utilizada para calcular o rendimento das máquinas térmicas:
O Enunciado de Clausius – Refrigeradores
O primeiro conceito
que vemos quando estudamos o calor é que ele flui da temperatura mais alta
para a mais baixa. Partindo desse pressuposto, o enunciado de Clausius
afirma que para o calor fluir de uma fonte fria para uma fonte quente é
preciso um trabalho, pois essa transmissão não ocorre espontaneamente. Para
esse enunciado é calculada a eficiência dos equipamentos.
Veja abaixo o
esquema do processo térmico que ocorre nos refrigeradores:
Pela conservação de
energia consideramos que o calor que entra no motor (calor da fonte fria –
Qf) é igual à soma do trabalho com o calor da fonte quente (Qq).
A eficiência é
calculada através da razão da quantidade de calor da fonte fria que entra e o
trabalho que entra no motor.
Isolando o trabalho
na equação de conservação de energia, temos:
Substituindo a
equação encontrada no lugar do trabalho:
Chegamos então na
equação utilizada para calcular a eficiência dos refrigeradores:
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Posted: 04 Jun 2016 03:31 AM PDT
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