ciclo de Carnot

O ciclo de Carnot foi proposto em 1824 e consiste no ciclo ideal mais importante da termodinâmica.
Este foi idealizado, como o próprio nome indica, pelo físico francês Nicolas Leonard Sadi Carnot.
Este físico pretendeu estudar as possibilidades de transformação de calor em trabalho e para tal criou o ciclo de Carnot. Este ciclo consiste em submeter um gás, colocado no interior de um recinto fechado, reversivelmente, a uma série de quatro transformações (mudanças de estado) de um dado agente que atua numa máquina térmica, de tal forma que o estado inicial seja igual ao estado final.
Assim, teremos a primeira transformação: expansão isotérmica do gás a uma temperatura T1, durante a qual recebe uma quantidade de calor Q1; a segunda transformação: expansão adiabática (não há trocas de calor) com descida de temperatura de T1 para T2; a terceira transformação: compressão isotérmica à temperatura T2 com dissipação de uma quantidade de calor Q2; e a quarta transformação: compressão adiabática com subida da temperatura até ao estado inicial T1.
O trabalho obtido neste ciclo é igual a (Q1-Q2) e o rendimento de qualquer máquina térmica reversível, de acordo com o princípio de Carnot, depende apenas do intervalo de temperaturas à qual ela trabalha, e não das propriedades dos agentes transformadores.
Em qualquer máquina reversível, o rendimento (h) é o quociente entre o trabalho (W) e a quantidade de calor fornecida (Q1), ou seja: h=W/Q1 Û h=(Q1-Q2)/Q1.
Na escala de temperaturas kelvin, vem que o rendimento é igual a: h=(T1-T2)/T1.
Para um máximo rendimento, T1 deverá ser o mais alto possível e T2 o mais baixo possível.
O ciclo de Carnot inverso obtém-se quando se inverte o sentido do ciclo de Carnot. Enquanto que no ciclo de Carnot se realiza trabalho, neste caso é necessário fornecer trabalho.
Graças ao ciclo de Carnot inverso consegue-se transferir calor de um recipiente que se encontra a uma temperatura inferior, para outro que se encontra a uma temperatura superior, ainda que para tal se tenha que fornecer trabalho.
O ciclo de Carnot inverso tem aplicação no funcionamento de um frigorífico.
Como referenciar: ciclo de Carnot in Artigos de apoio Infopédia [em linha]. Porto: Porto Editora, 2003-2019. [consult. 2019-06-19 02:34:44]. Disponível na Internet: