A máquina térmica com maior rendimento possível é a máquina de Carnot, que é um artefato teórico, ou seja, não existe na vida real.
1° postulado de Carnot
Nenhuma máquina operando entre duas temperaturas fixadas pode ter rendimento maior que a máquina ideal de Carnot, operando entre essas mesmas temperaturas.
A parte de calor que não foi utilizada para a realização de trabalho é cedida para a fonte fria ou é dissipada, portanto, uma máquina térmica nunca rende o máximo. ... Podemos calcular o rendimento de uma máquina térmica se sabemos o quanto de trabalho ela produz (T) e o quanto de calor foi fornecido pela fonte quente (Q).
O rendimento desta máquina de Carnot é o máximo de uma máquina térmica que esteja trabalhando entre determinadas temperaturas entre quente e fria. Esse rendimento, no entanto, nunca chega aos 100%. Sendo que é a temperatura da fonte fria medida em Kelvin, e é a temperatura da fonte quente também medida em Kelvin.
O rendimento térmico de uma máquina térmica é a razão entre o trabalho fornecido pela máquina e o calor suportado pelo combustível.
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Significado de Rendimento
substantivo masculino Ato ou efeito de render. Produção: rendimento da terra. Resultado satisfatório obtido por um trabalhador manual ou intelectual. Renda; lucro.
Já rendimento é razão entre as quantidades de energia útil e total. Potência é uma grandeza física escalar medida em watts (W). Pode ser definida como a taxa de realização de trabalho a cada segundo ou como o consumo de energia por segundo.
Uma máquina de Carnot opera entre um reservatório frio, a 27°C, e um reservatório quente, a 127°C. Seu rendimento é: 21%;
Em uma máquina de Carnot, Q1/Q2 = T2/T1, onde T1 corresponde à temperatura da fonte quente (K); T2 corresponde à temperatura da fonte fria (K); Q1 corresponde à energia térmica fornecida pela fonte quente (J); e Q2 corresponde à energia térmica recebida a partir da fonte fria (J).
O trabalho realizado pode ser calculado pela expressão: T = QQ – QF T = 4000 – 3000 ⇒ T = 1000 J.O rendimento da máquina pode ser assim obtido:Para obter o rendimento teórico máximo, é necessário que essa máquina opere em um ciclo de Carnot, cujo rendimento pode ser calculado:
Além disso, para que o seu rendimento fosse de 100%, seria necessário que a TF fosse nula, ou seja, 0 K, a temperatura do zero absoluto. Entretanto, de acordo com a 3ª Lei da Termodinâmica, tal temperatura é inatingível.
19. O que acontecerá com o rendimento de uma máquina térmica se a temperatura da fonte para a qual o calor é transferido espontaneamente for reduzida? Resposta: Aumenta o rendimento.
Para aumentar o rendimento de uma máquina térmica de Carnot, você deve:Diminuir a temperatura do reservatório quente;Aumentar a temperatura do reservatório frio;Aumentar a temperatura do reservatório quente;Mudar a razão entre o volume máximo e volume mínimo.
Teorema de Carnot
“Nenhuma máquina térmica que opere entre duas dadas fontes, às temperaturas T1 e T2, podem ter maior rendimento que uma máquina de Carnot operando entre estas mesmas fontes.” Além disso, todas as máquinas de Carnot apresentam o mesmo rendimento se estiverem operando nas mesmas temperaturas T1 e T2.
Máquinas térmicas são capazes de converter parcialmente o calor proveniente de uma fonte térmica em energia mecânica – cinética ou potencial. Nenhuma máquina térmica é perfeita, ou seja, mesmo a melhor máquina térmica já inventada jamais poderia ter um rendimento igual a 100%.
( ) É impossível construir uma máquina térmica que tenha um rendimento superior ao da Máquina de Carnot, operando entre as mesmas temperaturas. ( ) Quando um gás recebe 400 J de calor e realiza um trabalho de 250 J, sua energia interna sofre um aumento de 150 J. Todas as proposições são verdadeiras.
é a eficiência do ciclo de Carnot, ie é a proporção = W / Q H do trabalho realizado pelo motor com a energia de calor que entra no sistema a partir do reservatório quente. T C é a temperatura absoluta (Kelvins) do reservatório frio, T H é a temperatura absoluta (Kelvin) do reservatório quente.
Chamamos de eficiência da máquina à razão do trabalho efetuado (Τ) pelo calor da fonte quente Q1. Partindo do princípio da conservação da energia, podemos substituir o valor do trabalho (Τ) por Q1 – Q2 na expressão da eficiência.
Uma máquina térmica que trabalha entre as temperaturas 27°C e 327°C possui 80% do rendimento ideal para uma máquina térmica.
d) 90%. O rendimento da máquina de Carnot pode ser calculado por meio de uma fórmula que relaciona as temperaturas das fontes quente e fria em que a máquina opera, no entanto essas temperaturas precisam ser convertidas em kelvin.
A fórmula para calcular o rendimento de um investimento em renda fixa com juros compostos é M = C * (1 + i)^t, onde M corresponde ao valor final, C é o valor aplicado inicialmente, i é a taxa de juros, ou seja, a rentabilidade, e t é o tempo de aplicação.
A conta correta exige um pouco mais de atenção e uma calculadora comum. A fórmula correta é: Rendimento Real = { [ ( 1 + Rendimento Líquido) / (1 + Inflação) ] - 1} x 100.
A potência é determinada no processo pela quantidade de trabalho realizada em um intervalo de tempo. Já o rendimento é a relação entre potência útil (ou potência efetiva) e a potência total (ou potência consumida).
Como é uma divisão entre grandezas de mesma unidade, o rendimento não tem unidade de medida, pois elas se cancelam na divisão. Dizemos ser uma grandeza adimensional sendo comum expressá-la na forma de uma porcentagem.
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