Segunda lei da termodinamica

Segunda lei da termodinâmica Um dos primeiros cientistas que mais se intrigou com esta questão foi o engenheiro francês Sadi Carnot (1796 -1832). Ele supôs que uma máquina ideal não teria atrito. Ela seria uma máquina reversível. O Calor sempre passa de um objeto mais quente para um objeto mais frio. Um motor reversível é aquele em que a transferência de calor pode mudar de direção, se a temperatura de um dos objetos é mudada de por um valor infinitesimal. Quando um motor reversível faz com que calor entre em um sistema, o fluxo se dá como resultado de uma diferença infinitesimal de temperatura, ou porque foi realizado um trabalho inifinitesimal sobre o sistema. Se tal processo pudesse ser realmente realizado, ele seria caracterizado por um estado contínuo de equilíbrio e iria ocorrer a uma taxa tão lenta que necessitaria um tempo infinito. Um motor real sempre involve ao menos uma certa quantidade de irreversibilidade. Calor não irá fluir sem uma diferença finita de temperatura, e o atrito não pode ser eliminado. Carnot mostrou que (veja o ciclo de Carnot mais abaixo), se um motor reversível ideal absorve uma quantidade de calor Q1 de um reservatório a temperatura T1 e elimina uma quantidade de calor Q2 para um reservatório a temperatura T2, então Q1 / T1 = Q2 / T2. Nesta relação T é a temperatura absoluta, medida em Kelvin e um reservatório de calor é um sistema, como um lago, que é tão grande que sua temperatura não muda quando o calor envolvido no processo considerado passa para dentro ou para fora do reservatório. O resultado de Carnot vale para qualquer motor reversível. Qualquer motor real elimina mais energia Q2 para um reservatório a T2 que um motor reversível. Suponha que tenhamos um reservatório de água quente. Podemos tomar uma quantidade de calor Q1 desse reservatório e convertê-lo em trabalho? Sómente se tivermos um lugar à temperatura mais baixa T2 onde possamos eliminar alguma parte do calor. Um