Máquinas Térmicas e Ciclos

Prévia do material em texto

Aula 07 
Máquinas Térmicas 
Máquinas Térmicas 
Máquinas Térmicas são dispositivos que extraem energia do 
ambiente na forma de calor e realiza um trabalho útil 
Utilizam uma substância de trabalho (mistura gasolina + ar, 
água, etc) e operam em ciclos 
Em uma máquina térmica ideal todos os processos são reversíveis e 
as transferências de energia são realizadas sem as perdas causadas 
por efeitos como atrito e a turbulência. 
A Máquina de Carnot 
Tipo particular de máquina térmica 
N. L. Sadi Carnot 
(1796 – 1832) 
Em termos da entropia do gás 
A Máquina de Carnot 
Trabalho: 
Variações de Entropia: 
Ciclo: 
Eficiência de uma Máquina de Carnot 
A eficiência térmica (ε) é definida por: 
para qualquer máquina térmica 
Para a máquina de Carnot: 
A Máquina de Stirling 
Robert Stirling 
(1790 – 1878) 
Ciclo OTTO: Ciclo DIESEL: 
Rudolf Diesel 
(1858 – 1913) 
Nikolaus A. Otto 
(1832 – 1891) 
Refrigeradores 
Refrigeradores são dispositivos que utilizam trabalho para 
transferir energia de uma fonte fria para uma fonte quente 
O coeficiente de desempenho (K) é definida por: 
para qualquer máquina térmica 
Para a máquina de Carnot: 
Exercício 1: 
 
Uma máquina de Carnot opera entre as temperaturas TQ = 850 K e 
TF = 300 K. A máquina realiza 1200 J de trabalho em cada ciclo, que 
leva 0,25 s. 
 
a) Qual é a eficiência da máquina? 
b) Qual é a potência média da máquina? 
c) Qual é a energia |QQ| extraída em forma de calor da fonte quente a 
cada ciclo? 
d) Qual é a energia |QF| liberada em forma de calor para a fonte fria 
a cada ciclo? 
Exercício 2: 
 
Um inventor afirma que construiu um motor que apresenta uma 
eficiência de 75% quando opera entre as temperaturas de ebulição e 
congelamento da água. Isso é possível? 
	Aula 07�Máquinas Térmicas
	Máquinas Térmicas
	A Máquina de Carnot
	A Máquina de Carnot
	Eficiência de uma Máquina de Carnot
	A Máquina de Stirling
	Número do slide 7
	Refrigeradores
	Número do slide 9
	Número do slide 10