Ciclo De Carnot

Em 1824, Carnot idealizou um ciclo que proporcionaria rendimento máximo a uma maquina térmica. Tem funcionamento apenas teórico (ainda não foi possível criar uma Máquina de Carnot).

Funcionando entre duas transformações isotérmicas e duas adiabáticas alternadamente, permite menor perda de energia (Calor) para o meio externo (fonte fria). O rendimento da Máquina de Carnot é o máximo que uma máquina térmica trabalhando entre dadas temperaturas da fonte quente e da fonte fria pode ter (Mas o rendimento nunca chega a 100%).

Uma expansão isotérmica reversível. O sistema recebe uma quantidade de calor da fonte de aquecimento (L-M)

Uma expansão adiabática reversível. O sistema não troca calor com as fontes térmicas (M-N)

Uma compressão isotérmica reversível. O sistema cede calor para a fonte de resfriamento (N-O)

Uma compressão adiabática reversível. O sistema não troca calor com as fontes térmicas (O-L)

Numa máquina de Carnot, a quantidade de calor que é fornecida pela fonte de aquecimento e a quantidade cedida à fonte de resfriamento são proporcionais às suas temperaturas absolutas.

O rendimento no ciclo de Carnot é função exclusiva das temperaturas absolutas das fontes quente e fria, não dependendo portanto da substância trabalhada utilizada.

A utilidade da Máquina de Carnot é descobrir se uma máquina térmica tem bom rendimento, para assim ver se seu custo é viável para a indústria.

A possibilidade de interconversão entre calor e trabalho possui restrições para as máquinas térmicas. O Segundo Princípio da Termodinâmica, elaborado em 1824 por Sadi Carnot, é enunciado da seguinte forma:

" 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)"

Por outro lado Carnot provou que essa formula corresponde ao máximo rendimento que pode ser obtido por uma maquina térmica operando entre duas temperaturas ( T1 quente e T2 fria).

"Há ciclos teóricos reversíveis que podem ter rendimento igual ao ciclo de Carnot, mas nunca maior."

Para que a máquina de Carnot tivesse rendimento 100% ela deveria operar entre uma fonte quente e uma fonte fria a temperatura do zero absoluto, o que é irrealizável na prática.