Enunciados da Segunda lei da Termodinâmica. Enunciado de Kelvin e Planck ( referente a motor térmico)
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- Manuel Rosa Leveck
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1 Enunciados da Segunda lei da ermodinâmica Enunciado de Kelvin e Planck ( referente a motor térmico) " É impossível a um motor térmico operar trocando calor com uma única fonte de calor Universidade " Santa Cecília Santos / SP Ou, é impossível uma máquina térmica com rendimento de 100 %, pois pela definição de rendimento térmico 1 ERMODINÂMICA Notar que para rendimento ser 100%, ou = 0, (apenas uma fonte de calor ) ou seria infinito ( o que não é possível! ). Assim, uma máquina térmica tem que operar entre dois reservatórios térmicos recebendo calor, rejeitando uma parte do calor e realizando trabalho.
2 Enunciados da Segunda lei da ermodinâmica Enunciado de Clausius (referente a refrigerador) " É impossível construir um dispositivo que opere em um ciclo termodinâmico e que não produza outros efeitos além da passagem de calor da fonte fria para a fonte quente " Este enunciado está relacionado ao refrigerador ou bomba de calor e estabelece ser impossível construir um refrigerador que opere sem receber energia (trabalho). Isto indica ser impossível um, coeficiente de eficácia ( COP) infinito.
3 Sendo impossível um motor térmico com rendimento 100% qual o máximo rendimento possível? Para responder esta pergunta vamos definir um processo ideal chamado Processo Reversível Universidade " Santa Cecília Santos / SP É um processo que ocorre sem nenhum tipo de perdas. Principais causas de irreversibilidade ( perdas) nos processos reais : - Atrito - Expansão ou compressão bruscas - roca de calor com grande diferença de temperatura
4 Considerações: Para que um processo real se aproxime de um processo IDEAL REVERSÍVEL, ele deve ser lento, sofrer transformações infinitesimais, equilíbrio contínuo, trocar calor com diferenças mínimas de temperatura, mínimo de atrito, etc. odos os processos reais são IRREVERSÍVEIS. uando todos os processos que compõem um ciclo são ditos reversíveis, o ciclo também será reversível.
5 Definição de Entropia [S] Ou ds ( pr.. ds ( pr.
6 Na forma integral: S S Universidade Santa 1 Cecília Santos / SP Ou ds ( pr. ( pr. 2. ds ( pr. 12. ds m.. ds ( pr.
7 Ciclo de Carnot ( Engenheiro rancês Nicolas Leonard Sadi Carnot, ) É um ciclo ideal Universidade reversível. Santa Cecília Santos / SP Composto de quatro processos reversíveis: - dois processos adiabáticos reversíveis e - dois processos isotérmicos reversíveis.
8 RENDIMENO MÁXIMO DE MOOR ERMICO E COP MÁXIMO PARA RERIGERADOR E BOMBA DE CALOR Obtidos em instalações sem perdas (como num ciclo de Carnot) LORD KELVIN: - demonstrou (definindo a Escala ermodinâmica Absoluta) que: reversivel e em Kelvin [ K = C + 273,15]
9 PORANO: RENDIMENO MÁXIMO DE MOOR ERMICO Carnot COP MÁXIMO PARA RERIGERADOR E BOMBA DE CALOR COP R, Carnot COP BC, Carnot
10 Motor érmico de Carnot Um motor térmico operando segundo um ciclo de Carnot pode ser visualizado num diagrama temperatura versus entropia específica do seguinte modo:
11 Exercício: Mostre o ciclo de um refrigerador ou de bomba de calor operando segundo um ciclo de Carnot num diagrama t x s.
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