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Termodinamica aplicada no dia-a-dia

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by

Rubens Segundo

on 20 July 2014

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Transcript of Termodinamica aplicada no dia-a-dia

Termodinâmica aplicada na combustão de motores a diesel
O que é termodinâmica?
A termodinâmica é o ramo da física que estuda as relações entre o calor trocado, representado pela letra Q, e o trabalho realizado, representado pela letra τ, num determinado processo físico que envolve a presença de um corpo e/ou sistema e o meio exterior. É através das variações de temperatura, pressão e volume, que a física busca compreender o comportamento e as transformações que ocorrem na natureza.
Primeira Lei da Termodinâmica
essa lei diz que a variação da energia interna de um sistema pode ser expressa através da diferença entre o calor trocado com o meio externo e o trabalho realizado por ele durante uma determinada transformação.
Segunda Lei da Termodinâmica
Para que um sistema realize conversões de calor em trabalho, ele deve realizar ciclos entre uma fonte quente e fria, isso de forma contínua. A cada ciclo é retirada uma quantidade de calor da fonte quente, que é parcialmente convertida em trabalho e a quantidade de calor restante é rejeitada para a fonte fria.
Termodinâmica nos motores diesel
Os motores Diesel funcionam a quatro tempos o ciclo inicia-se com o pistão no ponto morto superior (PMS). A válvula de admissão está aberta e o pistão ao descer aspira o ar para dentro do cilindro.
O pistão atinge o Ponto Morto Inferior (PMI), a válvula de admissão fecha, e inicia-se então a compressão. A temperatura do ar dentro do cilindro aumenta substancialmente devido à diminuição do volume.

Animação explicativa
Ilustração termodinâmica
Integrantes:
Rubens Segundo
Pedro Renato
As transformações
Transformação isobárica:
ocorre à pressão constante, podendo variar somente o volume e a temperatura;
Transformação isotérmica:
ocorre à temperatura constante, variando somente as grandezas de pressão e volume;
As transformações:
Transformação isovolumétrica
: ocorre à volume constante, variando somente as grandezas de pressão e temperatura;

Transformação adiabática:
é a transformação gasosa na qual o gás não troca calor com o meio externo, seja porque ele está termicamente isolado ou porque o processo ocorre de forma tão rápida que o calor trocado é desprezível.

Terceira lei da termodinâmica
O conceito de temperatura entra na termodinâmica como uma quantidade matemática precisa que relaciona calor e entropia. A interação entre essas três quantidades é descrita pela terceira lei da termodinâmica, segundo a qual é impossível reduzir qualquer sistema à temperatura do zero absoluto mediante um número finito de operações. De acordo com esse princípio, também conhecido como teorema de Nernst, a entropia de todos os corpos tende a zero quando a temperatura tende ao zero absoluto.
0 - 1 Aspiração do Ar
O pistão desloca do PMS ao PMI aspirando o ar.
1 - 2 Compressão adiabática
Sem troca de calor com o meio ambiente. O pistão se desloca do PMI descrevendo a área (v1-1-2-v2), equivalente o trabalho absorvido.
2 - 3 Fornecimento instantâneo de calor a pressão constante
O pistão ao passar do ponto 2 a 3, variando o volume do fluido produzirá trabalho equivalente à área (v2-2-3-v3), que também é equivalente à área (s1-2-3-s2) no diagrama TS.

3 - 4 Expansão adiabática
O pistão se desloca verso ao PMI descrevendo a área (v1-4-3-v3), equivalente à mais um trabalho realizado. Isto ocorre sem troca de calor com o meio ambiente.
4 - 1 Rejeição instantânea de calor a volume constante
É representado pela área (s1-1-4-s2), equivalente à mais uma parcela de trabalho absorvido.
O trabalho útil realizado pelo sistema é igual à diferença entre o trabalho fornecido pelo sistema e o trabalho absorvido. Este trabalho é equivalente a área

Referências
http://www.brasilescola.com/fisica/termodinamica.html

http://www.demec.ufmg.br/disciplinas/ema003/liquidos/diesel/motor.html

http://www.priberam.pt/dlpo/entropia

Introdução
Veremos as reações termodinâmicas que ocorrem no processo de combustão em motores a diesel;
Professor: Neocir da Silva

Sumário
Introdução
O que é termodinâmica?
Entropia
Primeira Lei da Termodinâmica
As transformações

Segunda Lei da Termodinâmica
Terceira lei da termodinâmica
Termodinâmica nos motores diesel
Animação explicativa
Ilustração termodinâmica
Referências
O que é Entropia
1. Medida da desordem de um sistema.
2. Medida da quantidade de energia que não é convertida em trabalho mecânico.
3. Desordem ou imprevisibilidade.
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