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Termodinâmica e Transferência de CalorCapítulo 07 – Segunda Lei da Termodinâmica
• Motores Térmicos e Refrigeradores;
• Segunda Lei da Termodinâmica;
• O Processo Reversível;
• Fatores que Tornam Irreversível um Processo;
• O Ciclo de Carnot;
• Dois Teoremas Relativos ao Rendimento Térmico do Ciclo de Carnot;
• A Escala Termodinâmica de Temperatura;
• A Escala de Temperatura de Gás Ideal;
• Máquinas Reais e Ideais;
• Aplicações na Engenharia.
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Termodinâmica e Transferência de CalorMotores Térmicos e Refrigeradores
H
L
H
LH
Htérmico Q
QQgastaenergiaQ
pretendidaenergiaW
1
) () (
35 a 50% máquinas grandes;
30 a 35% motores a gasolina;
35 a 40% motores diesel;
20% motores pequenos.
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Termodinâmica e Transferência de CalorMotores Térmicos e Refrigeradores
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Termodinâmica e Transferência de CalorMotores Térmicos e Refrigeradores
1
1) (
) (
L
HLH
LL
QQQQ
QgastaenergiaW
pretendidaenergiaQ = de 1 a 5 (depende da condição)
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Termodinâmica e Transferência de CalorMotores Térmicos e Refrigeradores
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Termodinâmica e Transferência de CalorMotores Térmicos e Refrigeradores
Ciclos Possíveis do Ponto de Vista da Primeira Lei, porém Impossíveis de Realizar
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Termodinâmica e Transferência de CalorSegunda Lei da Termodinâmica
Enunciado de Kelvin-Plank: é impossível construir um dispositivo que opere num ciclo termodinâmico e que não produza outros efeitos além do levantamento de um peso e troca de calor com um único reservatório térmico.
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Termodinâmica e Transferência de Calor
Enunciado de Clausius: É impossível construir um dispositivo que opere segundo um ciclo termodinâmico e que não produza outros efeitos, além da transferência de calor de um corpo frio para um corpo quente.
Segunda Lei da Termodinâmica
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Termodinâmica e Transferência de Calor
Conseqüência: É impossível construir um moto-perpétuo.
Segunda Lei da Termodinâmica
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Termodinâmica e Transferência de CalorO Processo Reversível
Processo Reversível: É o processo realizado durante um ciclo termodinâmico que faz com que tanto o sistema analisado como as vizinhanças retornem exatamente ao mesmo estado em que estavam inicialmente.
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Termodinâmica e Transferência de CalorFatores que Tornam Irreversível um Processo
Atrito: Expansão não resistida:
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Termodinâmica e Transferência de Calor
Transferência de Calor com Diferença Finita de Temperatura:
Fatores que Tornam Irreversível um Processo
dxdTkAQ
Necessita-se de um tempo infinito ou de uma área infinita.
Para transferir uma quantidade finita de calor através de uma diferença infinitesimal de temperatura,
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Termodinâmica e Transferência de Calor
Mistura de Duas Substâncias Diferentes.
Outros Fatores: Histerese, RI2 e etc.
Fatores que Tornam Irreversível um Processo
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Termodinâmica e Transferência de CalorO Ciclo de Carnot
Todos os Processos Reverssíveis:
H
L
H
Ltérmico T
TQQ
1 1
LH
L
LH
L
TTT
QQQ
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Termodinâmica e Transferência de CalorMáquinas Reais e Ideais
H
L
H
Lrealtérmico T
TQQ
1 1
LH
L
LH
Lreal TT
TQQ
Q
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Termodinâmica e Transferência de CalorMáquinas Reais e Ideais
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Termodinâmica e Transferência de CalorMáquinas Reais e Ideais
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Termodinâmica e Transferência de CalorMáquinas Reais e Ideais
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Termodinâmica e Transferência de CalorMáquinas Reais e Ideais
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Termodinâmica e Transferência de CalorAplicações na Engenharia
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Termodinâmica e Transferência de CalorAplicações na Engenharia
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Termodinâmica e Transferência de CalorLista 06
Exercícios: 7.42; 7.79;
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