O documento discute conceitos fundamentais da termologia, incluindo: 1) temperatura é medida da agitação térmica; 2) calor é energia transferida devido à diferença de temperatura; 3) dilatação térmica ocorre quando a temperatura aumenta, aumentando o volume dos corpos.

1. TERMOLOGIA Grandeza termométrica: grandeza utilizada para medir a
temperatura.
É a parte da Física que estuda o calor e os Escala termométrica: relação entre os valores da
fenômenos térmicos. grandeza termométrica e os valores de temperatura.
As partículas (átomos ou moléculas) Função termométrica: equação de correspondência
constituintes dos corpos estão em permanente entre os valores da grandeza termométrica e da
movimento, denominado agitação térmica. A energia temperatura.
cinética associada a esse movimento é chamada
energia térmica (energia interna do corpo), que depende Por definição, a variação de temperatura é
da temperatura do corpo. diretamente proporcional à variação da grandeza
termométrica. Portanto, para se graduar uma escala
Temperatura termométrica, basta definir dois pontos fixos (dois
valores da grandeza termométrica para os quais se
É a medida do grau de agitação das partículas atribuem dois valores de temperatura), obtidos sob
de um corpo. pressão normal (1 atm):
a) ponto de gelo (temperatura na qual ocorre a fusão do
menor agitação térmica → temperatura mais baixa gelo): 1º ponto fixo.
maior agitação térmica → temperatura mais alta b) ponto de vapor (temperatura na qual ocorre a
ebulição da água): 2º ponto fixo.
A energia térmica pode transferir-se de um
corpo para outro quando entre eles houver uma
diferença de temperatura.
Equilíbrio Térmico
Situação final de equilíbrio que traduz uma
igualdade de temperatura dos corpos. Assim, dois ou Qualquer outra temperatura será obtida por
mais corpos estão em equilíbrio térmico quando suas proporção direta.
temperaturas são iguais.
A medição da temperatura é feita por meio de
Exemplo: Uma xícara com café quente é deixada sobre um termômetro, que, após permanecer algum tempo em
uma mesa durante muito tempo. A xícara e o café contato com o corpo, apresenta a mesma temperatura
perdem energia térmica para o ambiente e vão esfriando que o corpo, isto é, o corpo e o termômetro entram em
até entrar em equilíbrio térmico com ele. Nas mesmas equilíbrio térmico.
condições, uma garrafa de água gelada recebe energia Um termômetro muito utilizado é o termômetro
térmica do ambiente e se aquece até atingir o equilíbrio de mercúrio, cuja grandeza termométrica é a altura h de
térmico com ele. uma coluna de mercúrio numa haste.
h = f (θ); θ = temperatura
Calor
Para se medir a temperatura de um sistema
É a energia térmica em trânsito, que se
físico, coloca-se o termômetro em contato com o
transfere de um corpo para outro ou de uma região para
mesmo. De acordo com a temperatura do sistema, após
outra do mesmo corpo. Esse fluxo se dá do corpo de
algum tempo, a coluna de mercúrio oscila até atingir o
maior para o de menor temperatura ou da região de
equilíbrio térmico. O valor lido na escala é a temperatura
maior para a de menor temperatura do mesmo corpo, e
do sistema físico.
cessa quando é atingido o equilíbrio térmico.
Principais escalas termométricas:
Lei Zero da Termodinâmica
I) Escala Celsius:
Se dois corpos, A e B, estiverem em equilíbrio
térmico com um terceiro corpo, C, então A e B também
estão em equilíbrio térmico entre si. • ponto de gelo: 0oC (1º ponto fixo)
• ponto de vapor: 100oC (2º ponto fixo)
Termometria
O intervalo entre os dois pontos fixos é dividido
em 100 partes iguais, sendo cada divisão
É a parte da Termologia que estuda a
correspondente a 1oC.
temperatura e suas medidas.
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2. II) Escala Fahrenheit: Conversão de temperatura em escala qualquer:
• ponto de gelo: 32oF (1º ponto fixo) Podemos estabelecer relações entre uma
• ponto de vapor: 212oF (2º ponto fixo) escala qualquer e qualquer outra escala conhecida,
apenas sendo necessárias algumas relações
O intervalo entre os dois pontos fixos é dividido matemáticas, conforme abaixo:
em 180 partes iguais, sendo cada divisão
correspondente a 1oF.
III) Escala Kelvin:
• ponto de gelo: 273K (1º ponto fixo)
• ponto de vapor: 373K (2º ponto fixo)
O intervalo entre os dois pontos fixos é dividido
em 100 partes iguais, sendo cada divisão
correspondente a 1K.
X - X1 Y - Y1
=
Correspondência entre as três escalas: X 2 − X 1 Y2 − Y1
0oC = 32oF = 273K
100oC = 212oF = 373K
Zero Absoluto
Sendo a temperatura uma medida da agitação
térmica molecular, a menor temperatura corresponde à
situação em que essa agitação cessa completamente.
Esse limite inferior de temperatura é denominado zero
absoluto, sendo inatingível na prática.
0 K = -273,15ºC
A escala Kelvin, também chamada escala
absoluta de temperatura, atribui o valor zero de
Fórmulas de conversão de temperatura entre as
temperatura ao zero absoluto.
principais escalas termométricas:
Dilatação Térmica
De um modo geral, quando a temperatura de
um corpo aumenta, a agitação das partículas que
formam esse corpo aumenta. Assim, tornam-se maiores
as distâncias médias entre as partículas, resultando em
aumento nas dimensões do corpo (dilatação térmica).
Por outro lado, quando a temperatura de um corpo
θ C θ F − 32 θ K − 273
= = diminui, a agitação das partículas que formam esse
5 9 5 corpo diminui. Portanto, as distâncias médias entre as
partículas diminuem, resultando em redução em suas
Variações de temperatura: dimensões (contração térmica).
Embora a dilatação de um sólido ocorra em
todas as dimensões, pode predominar a dilatação de
I) Escala Celsius: ∆θ C = 100 − 0 = 100 o C apenas uma das suas dimensões sobre as demais.
II) Escala Fahrenheit: ∆θ F = 212 − 32 = 180 o F Dilatação de Sólidos
a) Dilatação Linear (∆L):
III) Escala Kelvin: ∆θ K = 373 − 273 = 100 K
A dilatação linear corresponde à variação do
Fórmulas de conversão de variação de temperatura comprimento (uma dimensão) de um corpo quando
entre as principais escalas termométricas: submetido a uma variação de temperatura.
Imaginemos uma barra de comprimento inicial
∆θ C ∆θ F ∆θ K Lo e temperatura inicial θo. Ao aquecermos esta barra
= = para uma temperatura θ, ela atinge um comprimento L.
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3. A dilatação é dada por:
∆V = γ ⋅ V0 ⋅ ∆θ
V = V0 ⋅ (1 + γ ⋅ ∆θ)
A dilatação é dada por:
γ = coeficiente de dilatação volumétrica (γ = 3.α)
∆V = V - Vo (variação de volume)
∆L = α ⋅ L 0 ⋅ ∆θ ∆θ = θ - θ0 (variação de temperatura)
L = L 0 ⋅ (1 + α ⋅ ∆θ)
Relação entre os coeficientes de dilatação:
α = coeficiente de dilatação linear α β γ
= =
∆L = L - Lo (variação de comprimento) 1 2 3
∆θ = θ - θ0 (variação de temperatura)
Unidade do coeficiente de dilatação: ºC-1.
b) Dilatação Superficial (∆A):
Dilatação de Líquidos
A dilatação superficial corresponde à variação
da área (duas dimensões) de um corpo quando Ao contrário dos sólidos, os líquidos não
submetido a uma variação de temperatura. possuem forma definida e, portanto, precisam estar
Imaginemos uma placa de área inicial Ao e contidos em recipientes que também sofrerão os efeitos
temperatura inicial θo. Ao aquecermos esta placa para da dilatação juntamente com o líquido. Uma vez que os
uma temperatura θ, ela atinge uma área A. líquidos só podem ocupar volumes, só é relevante tratar
de sua dilatação volumétrica.
Ao aquecermos um recipiente completamente
cheio de líquido, tanto o recipiente quanto o líquido irão
sofrer dilatação, e parte do líquido será derramado. Esta
porção do líquido que derramou não corresponde à
dilatação total do líquido, uma vez que parte desta
dilatação foi compensada pela dilatação do recipiente.
Esta porção de líquido que foi derramada é chamada
A dilatação é dada por: dilatação aparente (∆Vap).
∆A = β ⋅ A 0 ⋅ ∆θ
A = A 0 ⋅ (1 + β ⋅ ∆θ)
β = coeficiente de dilatação superficial (β = 2.α)
∆A = A - Ao (variação de área)
∆θ = θ - θ0 (variação de temperatura)
A dilatação real ou total (∆Vreal) sofrida pelo
c) Dilatação Volumétrica (∆V): líquido corresponde à dilatação aparente (∆Vap)
acrescida da dilatação (∆Vrec) do recipiente:
A dilatação volumétrica corresponde à variação
do volume (três dimensões) de um corpo quando ∆Vreal = ∆Vrec + ∆Vap
submetido a uma variação de temperatura.
Imaginemos um corpo de volume inicial Vo e
O coeficiente de dilatação real pode também ser
temperatura inicial θo. Ao aquecermos este corpo para
obtido através da soma dos coeficientes de dilatação do
uma temperatura θ, ele atinge um volume V. recipiente e de dilatação aparente:
γ real = γ rec + γ ap
• Dilatação do recipiente: ∆Vrec = γ rec ⋅ V0 ⋅ ∆θ
• Dilatação aparente: ∆Vap = γ ap ⋅ V0 ⋅ ∆θ
• Dilatação real do líquido: ∆Vreal = γ real ⋅ V0 ⋅ ∆θ
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4. Dilatação Anômala da Água: Unidades de medida de calor: caloria (cal), joule (J).
1 cal ≅ 4,18 J
Em regra geral, ao se elevar a temperatura de
uma substância, verifica-se uma dilatação térmica. Calor específico de uma substância (c)
Entretanto, a água, ao ser aquecida de 0o C a 4o C, Q
contrai-se, constituindo-se uma exceção ao caso geral. c=
Esse fenômeno pode ser explicado pela m ⋅ ∆θ
constituição molecular da água: no estado sólido, os Unidades: cal/g.ºC, J/kg.K.
átomos de oxigênio, que são muito eletronegativos,
unem-se aos átomos de hidrogênio através da ligação Capacidade térmica de um corpo (C)
denominada ponte de hidrogênio. Em conseqüência C = m⋅c
disso, entre as moléculas, formam-se grandes vazios, Unidades: cal/ºC, J/K.
aumentando o volume externo (aspecto macroscópico).
Quando a água é aquecida de 0o C a 4o C, as ponte de O calor que um corpo recebe ou cede pode
hidrogênio rompem-se e as moléculas passam a ocupar produzir variação de temperatura (calor sensível) ou
os vazios existentes, havendo uma aproximação entre mudança de fase (calor latente).
as moléculas, provocando, assim, uma contração.
Portanto, no intervalo de 0o C a 4o C, ocorre, Calor Sensível
excepcionalmente, uma diminuição de volume. Mas, de
4o C a 100o C, a água dilata-se normalmente. É a quantidade de calor cedida ou absorvida por
Os diagramas abaixo ilustram o comportamento um corpo, possibilitando que o mesmo sofra
do volume e da densidade em função da temperatura. exclusivamente uma variação de temperatura.
Q = m ⋅ c ⋅ ∆θ
Calor Latente
É a quantidade de calor cedida ou absorvida por
um corpo, possibilitando que o mesmo sofra
exclusivamente uma mudança de estado físico
(mudança de fase).
Então, a 4o C, tem-se o menor volume para a Q=m⋅L
água e, consequentemente, a maior densidade da água
no estado líquido.
Obs.: A temperatura se mantém constante durante a
mudança de fase.
Calorimetria
Calorímetro:
A Calorimetria é a parte da Termologia que É um aparelho utilizado em laboratório com o
estuda o calor e suas medidas. objetivo de se realizar experiências envolvendo trocas
Se dois corpos em temperaturas diferentes de calor entre corpos ou substâncias.
forem colocados próximos, isolados termicamente do Geralmente, o calorímetro é isolado
meio ambiente, verifica-se que, após algum tempo, eles termicamente do ambiente, para evitar perdas de calor.
estarão em equilíbrio térmico, isto é, apresentarão a Teoricamente, o calorímetro não deveria interferir nas
mesma temperatura. trocas de calor entre os corpos colocados no seu
O corpo inicialmente mais quente perde energia interior. No entanto, essa interferência é inevitável, por
térmica, pois sua temperatura diminui, e o corpo pequena que seja, pois o material que constitui o
inicialmente mais frio ganha energia térmica, pois sua calorímetro possui uma determinada capacidade
temperatura aumenta. térmica.
Portanto, há transferência de energia (calor) do
corpo mais quente para o corpo mais frio, até que
ambos atinjam o equilíbrio térmico.
Q > 0 (ganha calor) → ∆θ > 0 (temperatura aumenta)
Q < 0 (perde calor) → ∆θ < 0 (temperatura diminui)
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5. Trocas de Calor II) Curva de Resfriamento → a substância cede calor.
Se vários corpos, no interior de um recipiente
isolado termicamente, trocam calor, os de maior
temperatura cedem calor aos de menor temperatura, até
que se estabeleça o equilíbrio térmico.
Quando dois ou mais corpos trocam calor entre
si, até estabelecer-se o equilíbrio térmico, é nula a soma
das quantidades de calor trocadas por eles:
Q 1 + Q 2 + Q 3 + ... + Q n = 0
Mudanças de Estado (ou Fase) Diagramas de Estado (ou Fase):
No estado sólido, há uma elevada força de Substâncias que se dilatam na fusão: o aumento da
coesão entre as partículas do corpo, garantindo forma e pressão faz aumentar a temperatura de fusão. É o que
volume bem definidos. acontece com a maioria das substâncias.
No estado líquido, a substância apresenta
volume definido, mas forma variável (do recipiente), em
virtude de as forças de coesão entre as partículas serem
menos intensas.
No estado gasoso, as forças de coesão entre as
partículas são praticamente inexistentes. Portanto, um
corpo no estado gasoso não apresenta forma nem
volume definidos; os gases assumem a forma e o
volume total do recipiente onde estão contidos.
Substâncias que se contraem na fusão: o aumento da
pressão faz diminuir a temperatura de fusão. É o caso
da água, do ferro, do bismuto e do antimômio.
Fusão: passagem do estado sólido para o estado
líquido.
Solidificação: passagem do estado líquido para o estado
sólido.
Vaporização: passagem do estado líquido para o estado
de vapor.
Condensação: passagem do estado de vapor para o Observações:
estado líquido.
Sublimação: passagem do estado sólido diretamente PT = ponto triplo: equilíbrio entre as três fases,
para o estado de vapor ou vice-versa. simultaneamente.
PC = ponto crítico: situação limite entre vapor e gás.
Curvas de Aquecimento e Resfriamento:
Vapor: a temperatura da substância é igual ou inferior à
I) Curva de Aquecimento → a substância recebe calor. temperatura crítica; pode ser condensado por aumento
de pressão, mantida constante a temperatura.
Gás: a temperatura da substância é superior à
temperatura crítica; não pode ser condensado por
aumento de pressão, mantida constante a temperatura.
Exemplo:
• ponto triplo da água: temperatura 0,01ºC e
pressão 4,58 mmHg
• ponto crítico da água: temperatura 374ºC e
pressão 218 atm
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6. Propagação do Calor Fluxo de Calor (Φ)
Espontaneamente, o calor sempre se Q quantidade de calor
propaga de um corpo de maior temperatura para Φ= →
∆t int ervalo de tempo
um corpo de menor temperatura.
Unidade no S.I.: J/s = W; Unidade usual: cal/s
A propagação de calor pode se verificar através
de três processos diferentes: Condução, Convecção e Considere uma barra condutora de calor, de
Irradiação. comprimento L e seção transversal de área A, cujas
extremidades estejam em contato com dois meios de
Condução temperaturas θ1 e θ2.
A condução térmica é a transmissão de calor
em que a energia térmica é transmitida de partícula para
partícula, mediante as colisões e vibrações das
agitações térmicas.
Na condução térmica não há transporte de
matéria, existe somente transmissão de energia térmica.
O fluxo de calor ao longo da barra é dado por:
Exemplo: aquecimento de um corpo metálico em uma
chama. A (θ 1 − θ 2 )
Φ=K
Convecção L
A convecção térmica é a transmissão de calor Lei de Fourier: O fluxo de calor, por condução em
nos fluidos (líquidos e gases), que consiste na regime estacionário (fluxo constante), através de um
movimentação de partes do fluido dentro do próprio material homogêneo, é diretamente proporcional à área
fluido (transporte de matéria), em virtude de uma de secção transversal atravessada e à diferença de
diferença de densidades entre partes do sistema. temperatura entre os extremos e inversamente
Quando aquecemos um recipiente com um proporcional à espessura atravessada.
líquido sobre uma chama, a parte do líquido no seu
interior em contato com o fundo do recipiente se aquece K (coeficiente de condutibilidade térmica): depende da
e sua densidade diminui. Com isso, ele sobe, ao passo natureza do material; apresenta valor alto para os
que o líquido mais frio, tendo densidade maior, desce, condutores térmicos e valor baixo para os isolantes
ocupando seu lugar (correntes de convecção). térmicos.
Exemplos: brisas marítimas e terrestres, inversões Garrafa Térmica:
térmicas. A garrafa térmica é constituida de tal modo a
evitar os três processos de propagação do calor.
Irradiação
Irradiação é a transmissão de calor entre dois
sistemas (sem contato físico) feita por meio de ondas
eletromagnéticas (raios infravermelhos) que
atravessam, inclusive, o vácuo. Não necessita de meio
material para transmitir a energia térmica.
O dióxido de carbono e vapor d'água da
atmosfera dificultam a propagação dos raios
infravermelhos; com isso, a energia térmica emitida pela
Terra fica, em parte, retida (efeito estufa).
Exemplos: o calor emitido pelo Sol à Terra, o calor
emitido por uma fogueira, forno, lâmpadas, etc. Condução e Convecção - evitada pelo vácuo entre as
paredes duplas (vidro mau condutor e espelhado interna
Observação: O vácuo impede a ocorrência tanto de e externamente) e pela tampa isolante bem fechada.
condução quanto de convecção, porém a irradiação Irradiação - evitada pelas paredes espelhadas (interna e
pode ocorrer tanto nos meios materiais quanto no externamente) que refletem as radiações, tanto de
vácuo. dentro para fora como de fora para dentro.
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7. Gases Ideais ou Gases Perfeitos
estado inicial: P1, V1, T1 ; estado final: P2, V2, T2
Variáveis de estado de um gás
Equação de Clapeyron
Pressão (P): devido às colisões das moléculas do gás
contra as paredes do recipiente que o contém. P⋅V = n ⋅R ⋅T
Volume (V): volume do recipiente que contém o gás. m
• n= → número de mols do gás
Temperatura (T): estado de agitação das moléculas do M
gás. No estudo dos gases, deve ser sempre medida em • m = massa do gás
Kelvin. • M = massa molar do gás
• R = constante universal dos gases ideais
Quando uma ou mais variáveis de estado varia,
dizemos que o gás sofreu uma transformação. R = 8,317 joule / mol . kelvin ( S.I. )
R = 0,082 litro . atm / mol . kelvin
Transformação Isotérmica
Termodinâmica
A temperatura do gás permanece constante,
enquanto a pressão e o volume variam em proporção Estudo das relações entre o calor trocado (Q) e
inversa. o trabalho realizado (τ) numa transformação de um gás
ideal, quando este interage com o meio exterior
(ambiente).
Trabalho (τ)
Consideremos um gás contido num cilindro
provido de êmbolo (ou pistão).
Transformação Isobárica Ao se expandir, o gás exerce uma força no
êmbolo. O trabalho realizado pelo gás faz o seu volume
A pressão do gás permanece constante, aumentar, sendo o trabalho considerado positivo.
enquanto a temperatura e o volume variam em
proporção direta.
Ao ser comprimido, o gás sofre a ação de uma
força exercida pelo êmbolo. O trabalho realizado sobre o
gás faz o seu volume diminuir, sendo o trabalho
Transformação Isocórica, Isométrica ou Isovolumétrica
considerado negativo.
O volume do gás permanece constante,
enquanto a temperatura e a pressão variam em
proporção direta.
O trabalho em uma transformação é calculado
através da área no gráfico pressão versus volume.
Lei Geral dos Gases Casos particulares:
P1 ⋅ V1 P2 ⋅ V2 • transformação isobárica: τ = P . ∆V
= • transformação isocórica: τ = 0, pois ∆V = 0
T1 T2
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8. Energia Interna (U) Para aplicar o primeiro princípio, que envolve as
grandezas calor, trabalho e energia interna, é preciso
A energia interna de um gás perfeito é a soma fazer um balanço energético, isto é, saber quando essas
das energias cinéticas médias de todas as suas grandezas assumem valores positivos, negativos ou
moléculas. nulos. Temos as seguintes possibilidades:
A energia interna de um gás perfeito é função
da temperatura do gás: • Q > 0 → gás recebe calor
• Q < 0 → gás cede calor
3 • Q = 0 → não há troca de calor (adiabática)
U= nRT (gás monoatômico)
2
3 • τ > 0 → gás realiza trabalho (trabalho realizado
Variação da energia interna: ∆U = nR∆T
2 pelo gás) (expansão: volume aumenta)
• τ < 0 → gás recebe trabalho (trabalho realizado
Quantidade de Calor (Q) sobre o gás) (compressão: volume diminui)
• τ = 0 → não realiza, nem recebe trabalho
É o calor recebido ou cedido em uma (volume constante)
transformação termodinâmica.
A volume constante: • ∆U > 0 → aumenta a energia interna
Q = n ⋅ c V ⋅ ∆T (temperatura aumenta)
cV = calor específico molar a volume constante • ∆U < 0 → diminui a energia interna (temperatura
diminui)
A pressão constante: • ∆U = 0 → a energia interna não varia
(temperatura constante)
Q = n ⋅ c P ⋅ ∆T
cP = calor específico molar a pressão constante Transformação Isocórica
Primeiro Princípio da Termodinâmica τ = 0 ; Q = n ⋅ c V ⋅ ∆T
Durante uma transformação, o gás pode trocar Q = ∆U
energia com o meio externo sob duas formas: calor e
trabalho; como resultado dessas trocas energéticas, a Transformação Isobárica
energia interna do gás pode aumentar, diminuir ou
permanecer constante. τ = P . ∆V ; Q = n ⋅ c P ⋅ ∆T
Consideremos um sistema recebendo uma certa Q = τ + ∆U
quantidade de calor Q:
Transformação Isotérmica
∆U = 0 → Q = τ
Transformação Adiabática
Q = 0 → τ = -∆U
Transformação Cíclica
Parte desse calor Q foi utilizada para realizar um
Transformação Cíclica ou ciclo de um sistema é
trabalho τ, e o restante provocou um aumento na o conjunto de transformações sofridas pelo sistema de
energia interna ∆U. tal forma que os seus estados final e inicial são iguais.
O Primeiro Princípio da Termodinâmica Como a temperatura final é igual à temperatura
estabelece uma equivalência entre o trabalho e o calor, inicial, a energia interna do sistema não varia (∆U = 0),
trocados entre um sistema e o seu exterior, havendo uma igualdade entre o calor e o trabalho
relacionando com a energia interna do gás: trocados em cada ciclo.
∆U = 0 → Q = τ (ciclo completo)
Q = τ + ∆U Num diagrama P x V, uma transformação cíclica
é representada por uma curva fechada. A área interna
Balanço Energético: do ciclo é numericamente igual ao trabalho total trocado
com o meio exterior.
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9. τ
Rendimento de motor: η= .
Q1
• Sentido horário – o sistema recebe calor e
realiza trabalho.
• Sentido anti-horário – o sistema cede calor e Refrigerador (máquina frigorífica): converte trabalho em
recebe trabalho. calor.
Um motor realiza trabalho τ sobre o sistema,
Segundo Princípio da Termodinâmica para retirar Q2 da fonte fria e fornecer Q1 para a fonte
quente.
O Segundo Princípio da Termodinâmica
estabelece as condições em que é possível a
transformação de calor em trabalho, completando,
dessa forma, o primeiro princípio, que trata apenas da
equivalência entre o calor e o trabalho.
É impossível a construção de qualquer Q2
Eficiência de refrigerador: ε = .
dispositivo que, operando ciclicamente, tenha como τ
único efeito retirar calor de um sistema e convertê-
lo integralmente em trabalho. Ciclo de Carnot
O ciclo de Carnot é constituído de duas
Enunciado de Kelvin transformações isotérmicas e duas transformações
adiabáticas alternadas, realizadas entre a fonte quente e
É impossível construir uma máquina térmica a fonte fria.
que, operando em ciclo, extraia calor de uma fonte e o
transforme integralmente em trabalho.
Nenhum processo, cujo único resultado seja a
absorção de calor de um reservatório e a conversão
deste calor em trabalho, é possível.
Conclusão: Não existe máquina térmica ideal.
• sentido horário: funciona como motor
Enunciado de Clausius • sentido anti-horário: funciona como refrigerador
O calor só pode passar, espontaneamente, de Carnot demonstrou que, neste ciclo, as
um corpo de maior temperatura para outro de menor quantidades de calor trocadas com as fontes quente e
temperatura. O inverso só ocorre com a realização de fria são proporcionais às respectivas temperaturas
trabalho. absolutas das fontes:
Q1 Q 2
Nenhum processo, cujo único resultado seja a =
transferência de calor de um corpo mais frio para outro T1 T2
mais quente, é possível. T2
Rendimento do ciclo de Carnot: η = 1− .
Conclusão: Não existe refrigerador ideal. T1
Observação: O rendimento de 100% (η = 1) é
Motor (máquina térmica): converte calor em trabalho. impossível de ser atingido, pois isso exigiria a fonte fria
O sistema absorve Q1 da fonte quente, realiza no zero absoluto (zero kelvin) que é inatingível, e, por
trabalho τ sobre o meio exterior, e rejeita Q2 para a fonte conseguinte, a conversão integral de calor em trabalho,
fria. o que contraria o segundo princípio da Termodinâmica.
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