Storyboard

>Modelo

ID:(1484, 0)

Conceito

ID:(15280, 0)

Conceito

ID:(15339, 0)

Imagem

Para repetir o processo, é necessário retornar do volume $V_2$ para o volume $V_1$, o que implica seguir uma curva no diagrama de pressão versus volume na direção oposta:

Isso representa um trabalho a ser realizado e que devemos fornecer para repetir o ciclo.Normalmente, esse processo é alcançado resfriando o sistema, o que faz com que ele se contraia. A energia a ser investida corresponde ao calor retirado do sistema.

ID:(10254, 0)

Imagem

O trabalho líquido obtido é a diferença entre o trabalho obtido e o trabalho necessário para completar o ciclo:

ID:(10268, 0)

Imagem

Uma vez que o trabalho é

ele pode ser representado em um gráfico de pressão versus volume como a área sob a curva de pressão em função do volume:

Essa área representa o trabalho obtido quando um gás realiza trabalho ao expandir-se do volume $V_1$ para o volume $V_2$.Normalmente, esse processo é alcançado aquecendo o sistema, o que faz com que ele se expanda e realize o trabalho. Um exemplo seria um pistão com gás aquecido em uma caldeira.

ID:(10266, 0)

Conceito

Em uma máquina que utiliza o conceito de Carnot, ocorrem os seguintes processos:

• O reservatório com a temperatura mais alta é criado usando um forno.
• O reservatório com a temperatura mais baixa é criado usando um sistema de refrigeração.
• O vapor gerado a partir do reservatório se expande em forma de gás, deslocando o pistão e elevando a massa de compensação. Na primeira etapa isoterma, a primeira válvula está aberta enquanto a segunda está fechada. Na segunda etapa do processo, a primeira válvula é fechada e a expansão continua adiabaticamente.
• Na terceira etapa, a segunda válvula é aberta e, com a ajuda da massa de compensação, o pistão retorna e o gás é expelido de forma isoterma. Na quarta etapa, a válvula é fechada e o processo é concluído adiabaticamente.

ID:(11134, 0)

Conceito

Sadi Carnot introduziu [1] o conceito teórico do primeiro projeto de máquina capaz de gerar trabalho mecânico com base em um gradiente de temperatura. Isso é alcançado por meio de um processo no espaço pressão-volume, onde calor é adicionado e extraído, conforme ilustrado na imagem:

A área sob a curva o calor fornecido ($Q_H$), que se estende de 1 a 2, representa a energia necessária para transitar do estado ($p_1, V_1$) para o estado ($p_2, V_2$). Por outro lado, a área sob a curva o calor absorvido ($Q_C$), indo de 2 para 1, representa a extração de energia necessária para retornar do estado ($p_2, V_2$) ao estado ($p_1, V_1$). A diferença entre essas áreas corresponde à região delimitada por ambas as curvas e representa o trabalho eficaz ($W$) que o sistema pode realizar.

Carnot também demonstrou que, de acordo com a segunda lei da termodinâmica, o calor fornecido ($Q_H$) não pode ser igual a zero. Isso implica que não existem máquinas capazes de converter todo o calor em trabalho. [1] "Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance" (Reflexões sobre a Potência Motriz do Fogo e sobre Máquinas Adequadas para Desenvolver Essa Potência), Sadi Carnot, Annales scientifiques de lÉ.N.S. 2e série, tome 1, p. 393-457 (1872)

ID:(11131, 0)

Descrição

Se o processo de Carnot for invertido, pode-se utilizar trabalho para transferir calor, o que é conhecido como uma bomba de calor. Nesse caso, o diagrama é o seguinte:

ID:(11143, 0)