Profª: Daniela Fontana Almenara

Disciplina: Física

Turma: 2º Ano do Ensino médio

Governo do Estado de Rondônia Secretaria de Estado da Educação – SEDUC

E.E.E.F.M. Cel. Aluízio Pinheiro Ferreira Rolim de Moura – RO

• Dispositivo que transforma calor em trabalho mecânico.

• A primeira Máquina Térmica foi inventada por Heron, no século

I d.C. Ele construiu o dispositivo da figura abaixo, onde o vapor

formado pelo aquecimento da água,

ao escapar pelos orifícios mostrados na

figura colocava em rotação uma esfera

de metal.

• Entretanto a máquina de Heron não

foi usado com objetivo prático, para

produzir grandes quantidades de

energia mecânica, isso só veio a

acontecer no século XVIII.

• As primeiras máquinas térmicas inventadas no século XVIII, além

de bastante precárias, apresentavam rendimentos muito

baixos, isto é, consumiam grande quantidade de combustível

para produzir um trabalho relativamente pequeno.

• Em 1970 James Watt apresentou um novo modelo de máquina

térmica.

• A máquina de Watt foi

inicialmente empregada para

movimentar moinhos e acionar

as bombas que retiravam

água de minas subterrâneas e,

posteriormente, nas

locomotivas e barcos a vapor.

• A máquina a vapor passou a ser amplamente usada nas

fábricas para acionar os mais diversos dispositivos industriais.

• Considerada um dos fatores que provocaram a chamada

Revolução Industrial no século XVIII.

• A máquina térmica de Watt deu origem a novos modelos mais

aperfeiçoados, entre eles destaca-se a Locomotiva a Vapor

• Os modelos de máquina a

vapor são muito pouco

usados atualmente. Porém a

energia térmica do vapor

continua sendo empregada

em larga escala nas

centrais termelétricas, para

movimentar um outro

modelo de máquina

térmica, denominada

turbina a vapor.

• No decorrer do século XX foram inventados vários outros tipos

de máquinas térmicas, destacando-se entre elas os motores de

explosão, as turbinas a vapor, os motores a jato, etc.

• Denomina-se rendimento, R, de uma máquina térmica a relação

entre o trabalho, T, que ela realiza em cada ciclo, e o calor, Q,

absorvido, durante o ciclo, da fonte quente.

𝑅 = 𝑇

𝑄1

• Então, o rendimento de uma máquina térmica será tanto maior

quanto maior for o trabalho que ela realiza, para uma

quantidade de calor absorvida.

𝑄1 = 𝑇 + 𝑄2 𝑜𝑢 𝑇 = 𝑄1 − 𝑄2

𝑅1 = 1 − 𝑄2

𝑄1

• "É impossível construir uma máquina,

operando em ciclos, tendo como único

efeito retirar calor de uma fonte e

convertê-lo integralmente em trabalho".

• Nicolas Leonard Sadi Carnot evidenciou que para uma máquina térmica funcionar era fundamental a existência de uma diferença de temperatura. Ele estabeleceu que:

Na conversão de calor em trabalho de modo contínuo, a

máquina deve operar em ciclos entre duas fontes térmicas,

uma fonte quente e uma fonte fria. Em cada ciclo, a

máquina retira uma quantidade de calor Q1 da fonte quente,

que é parcialmente convertida em trabalho τ, e rejeita para a

fonte fria a quantidade de calor Q2 que não foi convertida.

• Realizar as atividades do livro didático,

pág 103, exerc. 40, 42, 43 e 44.