ciclos temodinamicos

TRANSFORMAÇÕES CÍCLICAS
Chamamos de transformação cíclica todo conjunto de transformações termodinâmicas que têm como estado final o próprio estado inicial, ou seja, uma transformação na qual voltamos para o estado inicial ao encerrarmos o processo.
Transformações cíclicas e máquinas térmicas (Foto: Colégio Qi)
O que isso pode nos trazer de tão significativo? Novamente, pensaremos em um caso de grande aplicação e de fácil compreensão: um gás ideal. Uma transformação cíclica de um gás ideal acontece quando, após uma sequência de transformações distintas, os valores de pressão, volume e temperatura são idênticos aos do inicio do processo. Isso significa que, ao final da transformação, o gás se encontra no mesmo estado termodinâmico.
Uma consequência disso é o fato de que a variação da energia interna do gás é nula ao final do ciclo. Lembre-se que a energia interna depende da temperatura. Se as temperaturas inicial e final são iguais, a mesma coisa acontece com a energia interna. Desta forma, de acordo com a Primeira Lei da Termodinâmica:
ΔU=Q−τ
0=Q−τ⇒Qciclo=τciclo
Ou seja, a quantidade de calor trocada no ciclo é igual ao trabalho exercido pelo gás. Assim, teremos duas opções:
- Se τciclo>0⇒Qciclo>0, ou seja, se cedermos calor ao gás, ele realizará trabalho;
- Se τciclo0), ou seja, que transforma calor em trabalho.
Neste caso, Qciclo=Qciclo>0. O trabalho pode ser calculado, como dissemos acima, através da área do gráfico p x V, que é um ciclo no sentido horário. O calor trocado associado ao ciclo é a diferença entre a quantidade de calor recebido por uma fonte chamada FONTE QUENTE (que se encontra a uma temperatura T1) e a quantidade de calor cedido para uma fonte chamada FONTE FRIA (que se encontra a uma temperatura T2< T1).