Física B - Módulo 7: 2 Lei da Termodinâmica Flashcards
É naturalmente possível a conversão integral de trabalho em calor?
sim
É naturalmente possível a conversão integral de calor em trabalho?
não
Qual a diferença da 1 Lei da Termodinâmica para a 2 Lei da Termodinâmica?
A 2 Lei da Termodinâmica trata de processos que são naturalmente proibidos, mas que ocorre conservação de energia.
O que são máquinas térmicas?
São dispositivos que, à partir de transformações gasosas cíclicas, convertem parte do calor em trabalho.
Equação dos calores na máquina térmica.
Calor da fonte quente = calor da fonte fria + trabalho
Cálculo do rendimento de uma máquina térmica
N = W / Q (fonte quente)
N = 1 - Q (fonte fria) / Q (fonte quente)
Como se calcula a potência útil de uma máquina térmica
P = W / Variação de tempo
Qual a principal máquina térmica?
Motor térmico / motor de explosão / motor de combustão interna
Como é chamado o ciclo referente ao motor térmico?
Ciclo de Otto.
Quais são os 4 tempos do Ciclo de Otto?
1: admissão;
2: compressão;
3: explosão;
4: Escape.
O que ocorre na etapa de admissão e como ela é representada no gráfico do Ciclo de Otto?
- Entrada da mistura de ar + combustível e descida do pistão;
- Pressão constante e aumento do volume;
- Representação: isóbara.
O que ocorre na etapa de compressão e como ela é representada no gráfico do Ciclo de Otto?
- A mistura é comprimida dentro do cilindro com a subida do pistão.
- Representação: primeira adiabática.
Após a compressão, qual a primeira coisa que acontece e em qual ponto do gráfico ela é representada?
Surgimento de uma centelha elétrica, representada no gráfico pelo ponto C.
O que ocorre na etapa de expansão e como ela é representada no gráfico do Ciclo de Otto?
- O combustível explode, ocorre aumento da pressão e, só depois disso, o pistão reage e é fortemente empurrado para baixo, diminuindo o volume.
- Representação: primeira isovolumétrica e segunda adiabática.
O que ocorre na etapa da descarga e como ela é representada no gráfico do Ciclo de Otto?
- Os gases resultantes da combustão são eliminados;
- Representação: segunda isovolumétrica e o mesmo traço da admissão.
No gráfico do Ciclo de Otto, as adiabáticas estão relacionadas a quê?
Trabalho
No gráfico do Ciclo de Otto, as isovolumétricas estão relacionadas a quê
À troca de calor:
Primeira isovolumétrica: entrada de calor da fonte quente;
Segunda isovolumétrica: expulsão do calor resultante do motor para a fonte fria.
Enunciado da 2 Lei da Termodinâmica para máquinas térmicas.
É impossível uma máquina térmico cujo o único resultado seja a absorção de calor de uma fonte e a conversão integral desse calor em trabalho.
O que é a máquina/ciclo de Carnot?
É uma máquina térmica idealizada que apresenta máximo desempenho à partir de um conjunto de processos reversíveis (ideais).
Quais fatores afetam o rendimento de uma máquina térmica, ou seja, provocam a irreversibilidade dos processos térmicos?
- Atrito;
- Transferência de energia;
- Expansão não resistida.
Quando que a transferência de calor e a expansão não resistida seriam processos reversíveis?
- Caso a transferência de calor seja à partir de uma diferença infinitesimal de temperatura;
- Caso o êmbolo da expansão não resistida apresente uma diferença de pressão infinitesimal entre os dois lados.
Quais são os processos do Ciclo de Carnot?
1- O fluido do motor recebe o calor Q1 da fonte quente por meio de um processo isotérmico à temperatura T1. A temperatura do motor, em comparação com a fonte quente, é infinitesimalmente menor.
2- O fluido do motor expulsa o calor Q2 para a fonte fria, cuja a temperatura é T2, por meio de um processo isotérmico. A temperatura do motor é infinitesimalmente maior que a temperatura da fonte fria.
O fluido muda a sua temperatura de T1 para T2 por meio de processos adiabáticos.
No gráfico do Ciclo de Carnot, o que as adiabáticas e as isotermas representam?
Isotermas: Transferência de calor
Adiabática: Mudança de temperatura.
Etapas do Ciclo de Carnot de acordo com a representação do gráfico.
A - B = Expansão isotérmica: absorção do calor da fonte quente;
B - C = Expansão adiabática: diminuição da temperatura de T1 para T2.
C - D = Compressão isotérmica: rejeição do calor para a fonte fria.
D - A = Compressão adiabática: aumento da temperatura de T2 para T1.
