Máquinas Térmicas

Introdução:
As máquinas térmicas são máquinas capazes de converter calor em trabalho. Elas funcionam em ciclos e utilizam duas fontes de temperaturas diferentes, uma fonte quente que é de onde recebem calor e uma fonte fria que é para onde o calor que foi rejeitado é direcionado.

Máquinas Térmicas:
Na termodinâmica, as máquinas térmicas são sistemas, que realizam a conversão de calor ou energia térmica em trabalho mecânico. Isso ocorre quando uma fonte de calor leva uma substância de trabalho (normalmente gás ou vapor em expansão térmica) de um estado de baixa temperatura para um estado de temperatura mais alta.
A grande maioria dessas máquinas retira calor de uma fonte quente. Parte desse calor realiza trabalho e a outra parte é jogada para a fonte fria, definindo, dessa forma, a eficiência da máquina. Uma máquina térmica tem maior eficiência quando ela transforma mais calor em trabalho, portanto, rejeita menos calor para a fonte fria.
Na Antiguidade já se sabia que o calor podia ser utilizado para produzir vapor e que este, por sua vez, poderia ser utilizado para realizar trabalho mecânico. Foi essa idéia que o inventor grego Heron teve no século I d.C. Ele construiu um dispositivo que era constituído por uma esfera de metal com dois furos, dos quais escapava ar quente (vapor) que era proveniente do aquecimento da água.

Rendimento de uma máquina térmica

Usando o princípio de conservação de energia, temos:
Q1 = t + Q2 → t = Q1 – Q2
O rendimento de uma máquina térmica é a razão entre a potência útil, trabalho produzido pela máquina térmica, e a potência total calor fornecido a máquina térmica pela fonte quente: