Máquinas térmicas

Máquinas Térmicas

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 devem realizar trabalho mecânico como elevar, movimentar ou misturar e seu funcionamento depende de um combustível, ou fonte de energia, logo elas transformam algum tipo de energia em energia mecânica.
Em geral, elas convertem a energia do combustível em energia térmica de um gás através do processo de combustão e o gás se expande, realizando trabalho enquanto sua temperatura diminui.
Uma máquina térmica retira certa quantidade de energia Q2, por calor, de um reservatório térmico de temperatura alta T2, cede uma quantidade de energia menor Q1, também por calor, a um reservatório térmico de temperatura baixa T1 e cede uma quantidade de energia W, por trabalho, à vizinhança.

Conservação de energia nas máquinas térmicas:
A conservação de energia é um Princípio que se aplica a qualquer sistema, assim como a conservação de massa. As máquinas térmicas obedecem a Primeira Lei da Termodinâmica, pois parte da energia na forma de calor (Q) que recebem, é transformada em trabalho (T). Esta é a parte de energia útil. A outra parte é transformada em variação de energia interna, U, esta parte representa a quantidade de energia degradada ou não aproveitada.

Portanto, a soma do trabalho realizado pela máquina com o aumento da energia interna deve ser igual à quantidade de energia que lhe foi fornecida.
E se realizarmos trabalho ao invés de adicionarmos calor ao sistema?
Segundo a Primeira Lei da Termodinâmica, deverá haver um aumento da energia interna. Esse é um caso simples que