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Máquinas Térmicas, 
Segunda Lei e o Motor 
de Carnot
BC0303 Aula 9
2N1
Maurício D. Coutinho Neto mauricio.neto@ufabc.edu.br
Revisando
∆S =
∫ f
i
dQ
T
=
Q
T
Segunda Lei: ΔS>0 Para um processo espontâneo 
(irreversível) em um sistema fechado.
Para processos reversíveis, ∆S=0.
Motores: Máquinas Térmicas
• Realizam Trabalho (extraindo energia do ambiente);
• Sofrem Processos Cíclicos.
∆E = Q−W
∆E = 0
Q = Wmaq
Q = Qi −Qf
Máquinas Térmicas: Eficiência
Como representar o ciclo em um diagrama PV ?
! =
W
|Qq|
=
|Qq −Qf |
|Qq|
= 1− Qf
Qq
Eficiência
! = 1− 0
Qq
= 1
Um motor transfere 2,00 x 103 J de calor de um 
reservatório quente durante um ciclo e transfere 1,50 x 
103 J para um reservatório frio. (a) encontre o rendimento 
do motor. b-) Quanto trabalho esse motor realiza em um 
ciclo?
(a) 25% ; (b) 500J
Motor de Carnot
Processo A→B: Expansão isotérmica 
reversível à temperatura Tq (Q>0). 
Processo B→C: Expansão adiabática 
reversível (Q=0). A Temperatura cai de Tq 
para Tf . 
Processo C→D: Compressão isotérmica 
reversível a temperatura Tf (Q<0).
Processo D→A: Compressão adiabática 
reversível (Q=0). A Temperatura aumenta de 
Tf para Tq .
Motor de Carnot
Representação do ciclo de 
Carnot em um diagrama 
PV. O trabalho realizado é 
a área assinalada contida 
“entre” as curvas.
∆S = ∆Sa +∆Sb
Entropia
Ciclo de Carnot: Entropia
∆S = ∆Sa +∆Sb
∆Sciclosf = 0
|Qq|
Tq
=
|Qf |
Tf
|Qq|
|Qf | =
Tq
Tf
∆S =
|Qq|
Tq
− |Qf |
Tf
Em um ciclo (sistema fechado):
! = 1− Tf
Tq
Eficiência de um motor de 
Carnot
Ciclo de Carnot: Entropia
! = 1− Tf
Tq
Não é possível nenhuma 
série de processos cujo 
único resultado seja a 
transferência de energia na 
forma de calor de um 
reservatório térmico e a 
completa conversão desta 
energia em trabalho.
Motores Perfeitos
(..não existem)
! = 1− Tf
Tq
Tq → ∞ ou Tf →0
Refrigeradores (bombas de calor)
O inverso de um motor;
O trabalho é utilizado para 
transferir calor de um 
reservatório frio para um 
reservatório quente.
Um refrigerador de Carnot é 
o mais eficiente pois opera 
por processos reversíveis.
K =
Tf
Tq − Tf
K =
|Qf |
W
=
|Qf |
|Qq|− |Qf |
Refrigeradores Perfeitos
(...não existem)
∆S = − |Q|
Tf
+
|Q|
Tq
Não é possível um série de 
processos cujo único resultado seja a 
transferência de energia sob forma 
de calor de um reservatório a uma 
dada temperatura para uma 
reservatório a uma temperatura mais 
alta.