3 Teoria - Máquinas Térmicas

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Termologia Ext H 19.5 – Máquinas Térmicas
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Máquina Térmica
Rendimento da máquina térmica
Máquina
Térmica
Dispositivo capaz de converter calor em trabalho mecânico. Ex: Locomotiva à vapor, Motor a 
gasolina
𝑄𝑞𝑢𝑒𝑛𝑡𝑒
𝑄𝑓𝑟𝑖𝑎

Exercícios – Máquina térmica
Uma máquina térmica efetua 20 ciclos em 4 segundos. Em cada ciclo ela retira 1,2 kcal de uma
fonte quente e libera 0,8 kcal para uma fonte fria. Adote 1 cal = 4 J.
a) Qual o trabalho realizado pelo motor em cada ciclo?
b) Qual o rendimento de cada ciclo?
c) Determine a potência da maquina.
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Exercício – Máquinas Térmicas
Determine o rendimento da maquina térmica que segue o ciclo indicado na figura. 
Sabe-se que ela absorve 6,4 · 105 J de energia em cada ciclo.
Máquina Térmica – Ciclo de Carnot
O ciclo de Carnot fornece o rendimento máximo para uma máquina térmica 
operando entre duas fontes com temperaturas TF e TQ
Máquina
de Carnot
𝑄𝑞𝑢𝑒𝑛𝑡𝑒
Fonte Fria 𝑇𝐹
Fonte Quente 𝑇𝑄
𝑄𝑓𝑟𝑖𝑎
𝑇𝑟𝑎𝑏𝑎𝑙ℎ𝑜

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Máquina Térmica – Ciclo de Carnot
Rendimento de 
Máquina de Carnot
Uma máquina térmica operando entre as temperaturas TF e TQ tem rendimento menor que 
uma máquina no ciclo de Carnot operando entre as mesmas temperaturas TF e TQ 
Máquina Térmica – Ciclo de Carnot
p
V
A → B: Expansão isotérmica. O sistema recebe calor Q1 e realiza
trabalho AB contra a vizinhança.A
B
C
D
B → C: Expansão adiabática. O sistema não troca calor, mas realiza
trabalho BC contra a vizinhança.
C → D: Compressão isotérmica. O sistema perde calor Q2 e
recebe trabalho CD da vizinhança.
D → A: Compressão adiabática. O sistema não troca
calor, mas recebe trabalho DA da vizinhança.
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Segunda Lei da Termodinâmica
Exercícios – Máquinas Térmicas
Um ciclo de Carnot opera entre as temperaturas 500 K (fonte quente) e 300 K (fonte 
fria). A maquina (ideal) recebe por ciclo 1,5 · 10³ J da fonte quente. Qual é quantidade 
de energia que a maquina devolve à fonte fria, por ciclo?
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Exercícios – Máquinas Térmicas
Um ciclo de Carnot opera entre as temperaturas 500 K (fonte quente) e 300 K (fonte 
fria). A maquina (ideal) recebe por ciclo 1,5 · 10³ J da fonte quente. Qual é quantidade 
de energia que a maquina devolve à fonte fria, por ciclo?
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