qual condição para que uma maquina operando de acordo com o ciclo de Carnot tivesse rendimento de 100%
Respostas
Resposta:
o físico e engenheiro militar Nicolas Léonard Sadi Carnot propôs uma máquina térmica idealizada, estabelecendo um ciclo ideal, que ficou conhecido como ciclo de Carnot.
Ele conseguiu demonstrar que qualquer máquina térmica que opere entre duas fontes com temperaturas absolutas (ou seja, na escala Kelvin de temperatura) atingirá seu rendimento máximo se seu funcionamento ocorrer a partir de processos reversíveis.
Denominam-se processos reversíveis os que, após terem ocorrido em um sentido, também podem ocorrer em sentido oposto e voltar ao estado inicial.
Expansão isotérmica de A até B, que ocorre quando o gás retira calor da fonte quente;
Expansão adiabática de B até C, sendo que o gás não troca calor;
Compressão isotérmica de C até D, pois o gás rejeita calor para a fonte fria;
Compressão adiabática de D para A, pois não ocorre troca de calor.
Além disso, Carnot também mostrou matematicamente a relação de proporcionalidade entre as quantidades de calor da fonte fria e da fonte quente, com as suas respectivas temperaturas:
QF = TF
QQ TQ
Se substituirmos os termos na equação do rendimento, poderemos obtê-lo em função das temperaturas:
η = 1 -QF ------------> η = 1 -TF
QQ TQ
A análise dessa equação fornece a prova matemática de que o rendimento de uma máquina térmica nunca pode ser 100%, uma vez que, para que isso acontecesse, a razão entre as temperaturas TF e TQ deveria ser igual a zero. Isso somente seria possível se TF fosse igual ao zero absoluto, valor que não pode ser atingido.
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