Ciclo termodinâmico
Um ciclo termodinâmico é uma série de processos termodinâmicos que devolve um sistema ao seu estado inicial. As propriedades dependem apenas do estado termodinâmico e, portanto, não mudam ao longo de um ciclo. Variáveis como o calor e o trabalho não são zero ao longo de um ciclo, mas dependem do processo. A primeira lei da termodinâmica determina que a entrada líquida de calor é igual à saída líquida de trabalho ao longo de qualquer ciclo. A natureza repetitiva do caminho do processo permite uma operação contínua, tornando o ciclo um conceito importante na termodinâmica.
Se o processo cíclico se move no sentido horário em torno do loop, então ele representa um motor térmico, e W será positivo. Se se mover no sentido anti-horário, então representa uma bomba de calor, e W será negativo.
Exemplo de diagrama P-V de um ciclo termodinâmico.
Aulas
Duas classes primárias de ciclos termodinâmicos são ciclos de potência e ciclos de bombas de calor. Os ciclos de potência são ciclos que convertem alguma entrada de calor em uma saída de trabalho mecânico, enquanto os ciclos de bomba de calor transferem calor de baixas para altas temperaturas utilizando a entrada de trabalho mecânico.
Ciclos de potência termodinâmicos
Os ciclos de energia termodinâmica são a base para o funcionamento dos motores térmicos, que fornecem a maior parte da energia elétrica do mundo e operam quase todos os veículos motorizados. Os ciclos de potência podem ser divididos de acordo com o tipo de motor térmico que eles procuram modelar. Os ciclos mais comuns que modelam os motores de combustão interna são o ciclo Otto, que modela os motores a gasolina e o ciclo Diesel, que modela os motores diesel. Os ciclos que modelam motores de combustão externa incluem o ciclo Brayton, que modela as turbinas a gás, e o ciclo Rankine, que modela as turbinas a vapor.
Diagrama do motor térmico.
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Perguntas e Respostas
Q: O que é um ciclo termodinâmico?
R: Um ciclo termodinâmico é uma série de processos termodinâmicos que retornam um sistema ao seu estado inicial.
P: As propriedades mudam em um ciclo termodinâmico?
R: Não, as propriedades dependem apenas do estado termodinâmico e, portanto, não se alteram em um ciclo.
P: O calor e o trabalho são zero em um ciclo termodinâmico?
R: Não, o calor e o trabalho não são zero em um ciclo, mas dependem do processo.
P: O que a primeira lei da termodinâmica determina em um ciclo?
R: A primeira lei da termodinâmica determina que a entrada líquida de calor é igual à saída líquida de trabalho em qualquer ciclo.
P: Por que o ciclo é um conceito importante na termodinâmica?
R: A natureza repetitiva do caminho do processo permite a operação contínua, tornando o ciclo um conceito importante na termodinâmica.
P: O que representa um ciclo termodinâmico no sentido horário?
R: Se o processo cíclico se move no sentido horário em torno do loop, ele representa um motor térmico e W será positivo.
P: O que representa um ciclo termodinâmico no sentido anti-horário?
R: Se ele se move no sentido anti-horário, representa uma bomba de calor, e W será negativo.
