Máquinas Térmicas

Conceitos
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.
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%.
As máquinas térmicas utilizam energia na forma de calor (gás ou vapor em expansão térmica) para provocar a realização de um trabalho mecânico. Por isso o cilindro com pistão móvel é um dos principais componentes dessas máquinas: o gás preso dentro do cilindro sob pressão, quando aquecido, expande-se, deslocando o pistão e realizando trabalho. Em termos gerais, quanto maior for a diferença na temperatura entre a fonte de calor e o dissipador frio, maior é a eficiência térmica potencial do ciclo.. A temperatura baixa da máquina térmica está limitada a temperatura do ambiente, ou seja, não muito inferior a 300 Kelvin. Por isso a maioria dos esforços para melhorar as eficiências termodinâmicas das máquinas térmicas tem como foco o aumento da temperatura de origem, dentro dos limites dos materiais.

Apesar dos diferentes tipos de máquinas térmicas, elas obedecem as seguintes características:

recebem calor de uma fonte quente (reator nuclear, colhetor de enegia solar, fornalha a combustível, etc). Conservam apenas parte deste trabalho, ou seja, nunca é 100%; rejeitam o calor que não foi usado para um reservatório chamado fonte fria;
As máquinas térmicas se distinguem de outros tipos por operarem, 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