O documento descreve os princípios básicos da termodinâmica, incluindo: (1) O ciclo de Carnot, composto por quatro processos reversíveis entre dois reservatórios de temperaturas diferentes; (2) Os teoremas de Carnot, onde o ciclo de Carnot é o mais eficiente possível e todos os motores que o seguem têm a mesma eficiência; (3) A escala termodinâmica de temperatura, onde a eficiência do ciclo de Carnot depende apenas da razão entre as temperaturas dos

1. Termodinâmica aplicada à Engenharia de Materiais Curso de Ciência e Engenharia de Materiais - UFSC Prof. Celso P. Fernandes Florianópolis 18/junho/2003 2 a Lei

2. O ciclo de Carnot Ciclo reversível: Sadi Carnot (1824) É composto de 4 processos reversíveis sendo: 2 processos isotérmicos 2 processos adiabáticos

3. O ciclo de Carnot Processo 1-2: expansão isotérmica Reversível. T H = cte. Transfere Q H Proc. 2-3: expansão adiabática Reversível. T H vai para T L

4. O ciclo de Carnot Proc. 3-4: compressão isotérmica Reversível. T L = cte. Transfere Q L Proc. 4-1: compressão adiabática Reversível. T L vai para T H

5. Ciclo de Carnot – diagrama PV

6. Ciclo de Carnot reverso

7. Ciclo de Carnot - Teoremas 1 o Teorema: é impossível construir um MT que opere entre dois reservatórios dados e que seja mais eficiente que o MT Reversível operando entre os mesmos reservatórios. 2 o Teorema: todos os MT que operam segundo o ciclo de Carnot e entre dois reservatórios térmicos apresentam a mesma eficiência.

8. Escala Termodinâmica de temperatura Lei zero: estabelece uma base para a medida de temperatura Escala de temperatura deve ser definida em função de uma determinada substância e de um dispositivo termométrico Escala de temperatura independente de uma substância: Escala absoluta de temperatura

9. Escala Termodinâmica de temperatura Eficiência do ciclo de Carnot: é independente do fluido De trabalho. Depende apenas da temperatura dos reservatórios Base para a escala absoluta de temperatura. Escala termodinâmica de temperatura

10. Escala Termodinâmica de temperatura

11. Escala Termodinâmica de temperatura Vamos considerar três máquinas térmicas reversíveis:

12. Escala Termodinâmica de temperatura

13. Escala Termodinâmica de temperatura

14. Escala Termodinâmica de temperatura

15. Escala Termodinâmica de temperatura Lord Kelvin propôs:

16. Escala Termodinâmica de temperatura É a chamada escala de Kelvin: depende apenas da Razão Q H /Q L e não depende de uma substância particular Nesta escala as temperaturas podem variar de zero até infinito

17. Motor térmico de Carnot - comentários

18. Motor térmico de Carnot - comentários Eficiência aumenta com o aumento de T H ou com a diminuição de T L