TERMODINAMICA

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FLÁVIA FONTOURA
SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA
Telêmaco Borba - PR
2019
FLÁVIA FONTOURA
SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA
Trabalho apresentado para a disciplina de Termodinâmica, do Curso de Engenharia Mecânica, da Faculdade de Telêmaco Borba, como requisito parcial para aprovação desta disciplina.
Prof. Gabriel
Telêmaco Borba - PR
2019
1. Segunda lei da Termodinâmica
A segunda lei da termodinâmica de forma mais específica e qualitativa, estuda a transformação do calor em trabalho, como é abordado na Primeira Lei. O grande incentivo para que desse início e a evolução deste estudo acontecesse foram as máquinas térmicas. O grande desafio era criar máquinas cada vez mais eficientes, é definido como máquina térmica o dispositivo que opera em ciclos, transformando parte da energia térmica (calor) em energia mecânica (trabalho), rejeitando o restante da energia térmica adquirida. 
O francês Nicolas Léonard Sadi Carnot (1796-1832) foi quem desenvolveu os principais conceitos que fundamentaram a Segunda Lei, sendo que na época em que ele viveu a Primeira Lei nem era conhecida. Mesmo assim, foi ele quem estabeleceu o último padrão de eficiência de uma máquina térmica. Há duas conclusões importantes dos estudos de Carnot:
· À eficiência de uma máquina (cuja fonte é o calor) depende da natureza do processo cíclico em que ela opera, e não do material que sofre a transformação (substância de trabalho);
· Não existe máquina mais eficiente do que a de Carnot, pois ele descobriu o processo cíclico mais eficiente para converter calor em outras formas de energia.
Além de Carnot, Rudolf Clausius (1822-1888), Lord Kelvin (1824-1907) e Max Planck (1858-1947) contribuíram para que a Segunda Lei fosse formulada. Dessa forma, temos a seguir os dois enunciados que definem a Segunda Lei da Termodinâmica:
· Enunciado de Clausius: O calor não pode fluir, de forma espontânea, de um corpo de temperatura menor, para um outro corpo de temperatura mais alta. Tendo como consequência que o sentido natural do fluxo de calor é da temperatura mais alta para a mais baixa, e que para que o fluxo seja inverso é necessário que um agente externo realize um trabalho sobre este sistema.
· Enunciado de Kelvin-Planck: É impossível a construção de uma máquina que, operando em um ciclo termodinâmico, converta toda a quantidade de calor recebido em trabalho. Este enunciado implica que, não é possível que um dispositivo térmico tenha um rendimento de 100%, ou seja, por menor que seja, sempre há uma quantidade de calor que não se transforma em trabalho efetivo.
Relacionando estes dois enunciados, chega-se à conclusão de que sempre deverá existir energia térmica sendo rejeitada para a fonte fria (corpo com temperatura menor). Se a fonte fria não existisse para receber esta energia, não seria possível a saída de energia térmica da fonte quente (corpo com temperatura maior).