O que é o Ciclo de Carnot proposto em 1824

Ciclo de Carnot é um ciclo termodinâmico proposto por Sadi Carnot no ano de 1824. Teoricamente executado pela máquina de Carnot, o ciclo possui o funcionamento entre duas transformações isotérmicas e duas adiabáticas alternadamente, e, assim, ele permite uma menor perda de energia — na forma de calor — para o meio externo.

Também podemos definir o Ciclo de Carnot como um ciclo particular de transformações termodinâmicas de um gás ideal.

Não se esqueça de conferir assuntos semelhantes:

Saiba O Que É Balanceamento De Equações Químicas
Tabela Periódica: Saiba Como Estudar Os 118 Elementos
Como Estudar As Propriedades Da Matéria
Tudo sobre Química Orgânica
Entenda a Tabela Periódica

O que é o Ciclo de Carnot

O Ciclo de Carnot é um ciclo particular de transformações termodinâmicas de um gás ideal, composto por dois tipos de transformações: duas isotérmicas e duas adiabáticas.

Descrito e analisado pelo francês Sadi Carnot, em 1824, em seus estudos sobre as máquinas térmicas. O ciclo de Carnot pode ser descrito pelas seguintes etapas:

  • O gás sofre uma transformação isotérmica. Se expande e absorve a quantidade de calor Q1 de uma fonte quente à temperatura T1.
  • Após essa transformação isotérmica, o gás sofre uma nova transformação, dessa vez adiabática, ou seja, sem trocas de calor com o meio. Como se expande adiabaticamente, sua temperatura cai para um valor T2.
  • Em seguida, o gás sofre uma compressão isotérmica e libera uma quantidade de calor Q2 para a fonte fria à temperatura T2.
  • E por fim, retorna a condição inicial após sofrer uma compressão adiabática.
Máquina de carnot
Máquina de Carnot

Veja mais: Como Estudar As Propriedades Da Matéria

Teorema de Carnot

A grande importância do ciclo de Carnot se deve ao teorema a seguir:

Nenhuma máquina térmica que opere entre duas dadas fontes, às temperaturas T1 e T2, podem ter maior rendimento que uma máquina de Carnot operando entre estas mesmas fontes.

A máquina de Carnot é uma máquina térmica que opera segundo o ciclo de Carnot.

Todas as máquinas de Carnot são capazes de apresentar o mesmo rendimento, desde que operem com as mesmas temperaturas.

Fórmula de Carnot

Para o cálculo do rendimento de uma máquina de Carnot usamos a seguinte fórmula:

Fórmula carnot
Fórmula Carnot

Ncarnot = 1 – T2/T1

Ncarnot é o rendimento da máquina de Carnot.
Ta temperatura da fonte quente em Kelvin (K)
T2 a temperatura da fonte fria em Kelvin (K)

Quem foi Carnot

Nicolas Léonard Sadi Carnot nasceu no ano de 1796, em Paris. Seu pai era Lazare Carnot, grande matemático. Carnot possuía interesse em várias áreas, como matemática, reforma tributária, desenvolvimento industrial e até mesmo belas artes.

No ano de 1824, publicou sua única obra: Réflexions sur la Puissance Motrice du Feu et sur les Machines Propres a Développer Cette Puissance, em livre tradução, Reflexões sobre Potência Motriz do Fogo e Máquinas Próprias para Aumentar essa Potência. É nessa obra onde faz uma revisão da importância da máquina a vapor para a indústria, economia e política.

A maioria das anotações de Carnot acabaram sendo incineradas, no entanto uma pequena parte se salvou, onde é constatada a conclusão de que calor é trabalho, cuja forma foi alterada. No entanto, para que ocorra a conversação entre calor e trabalho existe algumas restrições para as maquinas térmicas, que foi enunciado por Carnot em 1824:

Para haver conversão contínua de calor em trabalho, um sistema deve realizar ciclos entre fontes quentes e frias, continuamente. Em cada ciclo, é retirada uma certa quantidade de calor da fonte quente (energia útil), que é parcialmente convertida em trabalho, sendo o restante rejeitado para a fonte fria (energia dissipada)

Carnot

Este enunciado é conhecido como Segundo Principio da Termodinâmica, ciência da qual Sadi Carnot exerceu grande influência, ao ponto de ser considerado o fundador da termodinâmica.

Carnot morreu subitamente de cólera em agosto de 1832.

Sadi carnot, criador do ciclo de carnot
Sadi Carnot, criador do Ciclo de Carnot

FAQ – Perguntas frequentes

O que é o ciclo de Carnot?

O Ciclo de Carnot é um ciclo particular de transformações termodinâmicas de um gás ideal, composto por dois tipos de transformações: duas isotérmicas e duas adiabáticas.
Descrito e analisado pelo francês Sadi Carnot, em 1824, em seus estudos sobre as máquinas térmicas. O ciclo de Carnot pode ser descrito pelas seguintes etapas:
O gás sofre uma transformação isotérmica. Se expande e absorve a quantidade de calor Q1 de uma fonte quente à temperatura T1.
Após essa transformação isotérmica, o gás sofre uma nova transformação, dessa vez adiabática, ou seja, sem trocas de calor com o meio. Como se expande adiabaticamente, sua temperatura cai para um valor T2.
Em seguida, o gás sofre uma compressão isotérmica e libera uma quantidade de calor Q2 para a fonte fria à temperatura T2.
E por fim, retorna a condição inicial após sofrer uma compressão adiabática.

Qual o teorema de Carnot?

A grande importância do ciclo de Carnot se deve ao teorema a seguir:
Nenhuma máquina térmica que opere entre duas dadas fontes, às temperaturas T1 e T2, podem ter maior rendimento que uma máquina de Carnot operando entre estas mesmas fontes.
A máquina de Carnot é uma máquina térmica que opera segundo o ciclo de Carnot.
Todas as máquinas de Carnot são capazes de apresentar o mesmo rendimento, desde que operem com as mesmas temperaturas.

Qual a fórmula de Carnot?

Para o cálculo do rendimento de uma máquina de Carnot usamos a seguinte fórmula:

Ncarnot = 1 – T2/T1

Ncarnot é o rendimento da máquina de Carnot.
Ta temperatura da fonte quente em Kelvin (K)
T2 a temperatura da fonte fria em Kelvin (K)

Quem foi Carnot?

Nicolas Léonard Sadi Carnot nasceu no ano de 1796, em Paris. Seu pai era Lazare Carnot, grande matemático. Carnot possuía interesse em várias áreas, como matemática, reforma tributária, desenvolvimento industrial e até mesmo belas artes.
No ano de 1824, publicou sua única obra: Réflexions sur la Puissance Motrice du Feu et sur les Machines Propres a Développer Cette Puissance, em livre tradução, Reflexões sobre Potência Motriz do Fogo e Máquinas Próprias para Aumentar essa Potência. É nessa obra onde faz uma revisão da importância da máquina a vapor para a indústria, economia e política.
A maioria das anotações de Carnot acabaram sendo incineradas, no entanto uma pequena parte se salvou, onde é constatada a conclusão de que calor é trabalho, cuja forma foi alterada. No entanto, para que ocorra a conversação entre calor e trabalho existe algumas restrições para as maquinas térmicas, que foi enunciado por Carnot em 1824:
Para haver conversão contínua de calor em trabalho, um sistema deve realizar ciclos entre fontes quentes e frias, continuamente. Em cada ciclo, é retirada uma certa quantidade de calor da fonte quente (energia útil), que é parcialmente convertida em trabalho, sendo o restante rejeitado para a fonte fria (energia dissipada)
Carnot
Este enunciado é conhecido como Segundo Principio da Termodinâmica, ciência da qual Sadi Carnot exerceu grande influência, ao ponto de ser considerado o fundador da termodinâmica.
Carnot morreu subitamente de cólera em agosto de 1832.

Gostou do conteúdo? Que tal dar uma olhadinha em outros assuntos?

Não se esqueça de nos seguir nas redes sociais para ficar por dentro de tudo!

Deixe um comentário