máquinas térmicas – a 2ª lei da termodinâmica

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Slide 2ª lei da termodinâmica - 2º ano do EM

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  • 1. Prof: Daniela Fontana Almenara Disciplina: Fsica Turma: 2 Ano do Ensino mdio Governo do Estado de Rondnia Secretaria de Estado da Educao SEDUC E.E.E.F.M. Cel. Aluzio Pinheiro Ferreira Rolim de Moura RO

2. Dispositivo que transforma calor em trabalho mecnico. A primeira Mquina Trmica foi inventada por Heron, no sculo I d.C. Ele construiu o dispositivo da figura abaixo, onde o vapor formado pelo aquecimento da gua, ao escapar pelos orifcios mostrados na figura colocava em rotao uma esfera de metal. Entretanto a mquina de Heron no foi usado com objetivo prtico, para produzir grandes quantidades de energia mecnica, isso s veio a acontecer no sculo XVIII. 3. As primeiras mquinas trmicas inventadas no sculo XVIII, alm de bastante precrias, apresentavam rendimentos muito baixos, isto , consumiam grande quantidade de combustvel para produzir um trabalho relativamente pequeno. Em 1970 James Watt apresentou um novo modelo de mquina trmica. 4. A mquina de Watt foi inicialmente empregada para movimentar moinhos e acionar as bombas que retiravam gua de minas subterrneas e, posteriormente, nas locomotivas e barcos a vapor. A mquina a vapor passou a ser amplamente usada nas fbricas para acionar os mais diversos dispositivos industriais. Considerada um dos fatores que provocaram a chamada Revoluo Industrial no sculo XVIII. 5. A mquina trmica de Watt deu origem a novos modelos mais aperfeioados, entre eles destaca-se a Locomotiva a Vapor 6. Os modelos de mquina a vapor so muito pouco usados atualmente. Porm a energia trmica do vapor continua sendo empregada em larga escala nas centrais termeltricas, para movimentar um outro modelo de mquina trmica, denominada turbina a vapor. 7. No decorrer do sculo XX foram inventados vrios outros tipos de mquinas trmicas, destacando-se entre elas os motores de exploso, as turbinas a vapor, os motores a jato, etc. 8. Denomina-se rendimento, R, de uma mquina trmica a relao entre o trabalho, T, que ela realiza em cada ciclo, e o calor, Q, absorvido, durante o ciclo, da fonte quente. Ento, o rendimento de uma mquina trmica ser tanto maior quanto maior for o trabalho que ela realiza, para uma quantidade de calor absorvida. 9. 10. " impossvel construir uma mquina, operando em ciclos, tendo como nico efeito retirar calor de uma fonte e convert-lo integralmente em trabalho". 11. Nicolas Leonard Sadi Carnot evidenciou que para uma mquina trmica funcionar era fundamental a existncia de uma diferena de temperatura. Ele estabeleceu que: Na converso de calor em trabalho de modo contnuo, a mquina deve operar em ciclos entre duas fontes trmicas, uma fonte quente e uma fonte fria. Em cada ciclo, a mquina retira uma quantidade de calor Q1 da fonte quente, que parcialmente convertida em trabalho , e rejeita para a fonte fria a quantidade de calor Q2 que no foi convertida. 12. Realizar as atividades do livro didtico, pg 103, exerc. 40, 42, 43 e 44.