Ciclo carnot

Se define ciclo de Carnot como um processo cíclico reversível que utiliza um gás perfeito, e que consta de duas transformações isotérmicas e duas adiabáticas:

A representação gráfica do ciclo de Carnot em um diagrama p-V é o seguinte | Ramo A-B isotérmica a temperatura T1Ramo B-C adiabáticaRamo C-D isotérmica a temperatura T2Ramo D-A adiabática |
Em qualquer ciclo, temos que obter a partir dos dados iniciais: * A pressão, volume de cada um dos vértices. * O trabalho, o calor e a variação de energia interna em cada um dos processos. * O trabalho total, o calor absorvido, o calor cedido, e o rendimento do ciclo.

Os dados iniciais são os que figuram na tabela abaixo. A partir destos dados, temos de preencher os vazios da tabela. Variáveis | A | B | C | D | Pressão p (atm) | pA | | | | Volume v (l) | vA | vB | | | Temperatura T (K) | T1 | T1 | T2 | T2 | As etapas do ciclo
Para obter as variáveis e grandezas desconhecidas faremos uso das fórmulas que figuram no quadro-resumo das transformações termodinâmicas. 1. Transformação A->B (isotérmica)
A pressão pB é calculada a partir da equação do gás ideal
Variação de energia interna
Trabalho
Calor 2. Transformação B->C (adiabática)
A equação de estado adiabática é ou então, . Explicitamos vc da equação da adiabática . Conhecido vc e T2 obtemos pc, a partir da equação do gás ideal. .
Calor
Variação de energia interna
Trabalho

3. Transformação C->D (isotérmica)
Variação de energia interna
Trabajo
Calor 4. Transformação D-> A (adiabática)
Explicitamos vD da equação da adiabática . Conhecido vD e T2 obtemos pD, a partir da equação do gás ideal. .
Calor
Variação de energia interna
Trabalho

O ciclo completo * Variação de energia interna

Em um processo cíclico reversível a variação de energia interna é zero * Trabalho

Os trabalhos nas transformações adiabáticas são iguais e opostos. A partir das