Termodinâmica 2.ª lei

Termodinâmica 2.ª lei

(Parte 3 de 5)

No processo adiabático, em geral:

Ou seja:

c ffc i TVTV = c cCc hBc cDc hA TVTVeTVTV == c h cC B c h cD A

V e T

Logo:

Então: A h V

V nRTq ln=

B c

A c c V

V nRT

V nRT

Maria da Conceição Paiva 16

Passo Descrição Co nversão q re v w re v

1 Expansão isotér mic a(T h )

Calor e m trab alho

0R Th ln (VB/V A

)- RTh ln (VB/V A )

2 Expansão adiabática

En ergi ainter na em tr ab alho

Cv(T c-T h )0 Cv(T c-T h

3 Compres são isotérmica (Tc)

Tr ab alho em calo r

0R Tc ln (VD/V C

)- RTc ln (VD/V C )

4 Compres são adiabática

Tr ab alho em en ergi ainter na

Cv(T h-T c )0 Cv(T h-T c total Calor e m trab alho

0R (Th-T c ) ln(VB/VA

)* -R(T h-T c

)l n(V B/V A

c h

B c

B h h T

V nRT

V nRT

TqT q

Então: c h Tq c c

TqT q dS ⇒

Maria da Conceição Paiva 17

A eficiência, ε,de uma máquina térmica éa razão entre o trabalho produzido pela máquina e o calor consumido, retirado da fonte de calor.

h q hch ch

Tal como se demonstrou no slide anterior, q c/q

= -Tc/Th , e então, para uma transformação reversível teremos que:

c T

Desta forma, Kelvinestabeleceu uma escala de temperatura termodinâmicaem que o valor absoluto da temperatura édeterminado por medição da eficiência de uma máquina térmica, definindo a temperatura do ponto triplo da água como 273.16 K. Assim, se a máquina térmica tem uma fonte de calor àtemperatura do ponto triplo da água, a temperatura do reservatório de frio é obtida por medição da eficiência da máquina.

Maria da Conceição Paiva 18

Refrigeração

Entropia envolvida na remoção de calor, qc , de uma fonte de frio para um reservatório de cal or:

hcc c

TqT q

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