máquinas térmicas

Máquinas térmicas

Em termodinâmica, as máquinas térmicas são sistemas capazes de converter calor ou energia térmica em trabalho. Isto se dá quando uma fonte de calor leva uma substância de trabalho de um estado de baixa temperatura para um estado de temperatura mais alta. A substância de trabalho (normalmente gás) transfere essa energia através de sua expansão no interior da máquina térmica acionando o sistema mecânico e realizando trabalho. Durante essa expansão, a substância de trabalho perde calor para o meio. O trabalho pode ser definido a partir das trocas de calor:

Onde e são respectivamente o calor cedido da fonte quente e o calor recebido pela fonte fria.
As máquinas térmicas operam, fundamentalmente, de acordo com Ciclo de Carnot. Apesar de sua limitação de eficiência, têm uma grande vantagem que são várias formas de energia que podem ser transformadas em calor como reações exotérmicas ( como combustão), absorção de luz de partículas energéticas,fricção, dissipação e resistência. Como a fonte de calor que abastece a energia térmica da máquina pode ser gerada virtualmente por qualquer tipo de energia, estas são extremamente versáteis e como enorme gama de aplicação.

Rendimento de uma máquina térmica
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: mas pela equação podemos melhorar a equação :

e por fim:

A respeito das máquinas térmicas é importante saber que elas não transformam todo o calor em trabalho, ou seja, o rendimento de uma máquina térmica é sempre inferior a 100%.

Exemplos de máquinas térmicas