Termodinâmica.
Transformação de energia

Energia térmica I combustão.
Efeitos da termodinâmica

Entropia

Ciclos termodinâmicos

Ciclos termodinâmicos

Em termodinâmica, um ciclo termodinâmico é um circuito de transformações termodinâmicas realizadas em um ou mais dispositivos pretendidos. O objectivo destas transformações é a obtenção de trabalho a partir de duas fontes de calor com temperaturas diferentes, ou, inversamente, para produzir trabalho, proporcionando a passagem de fonte de calor de temperatura mais baixa a temperatura mais elevada.

A obtenção de trabalho a partir de duas fontes térmicas a diferentes temperaturas é utilizada para produzir movimento, por exemplo, em motores térmicos ou alternadores utilizados na geração de energia elétrica. O desempenho é o principal parâmetro que caracteriza um ciclo termodinâmico. O desempenho é definido como o trabalho obtido dividido pelo calor gasto no processo, em um mesmo tempo de ciclo completo, se o processo é contínuo. Este parâmetro é diferente de acordo com os múltiplos tipos de ciclos termodinâmicos existentes, mas é limitado pelo fator ou desempenho de Carnot.

Um ciclo termodinâmico reverso busca o oposto do ciclo termodinâmico de obtenção de trabalho. O trabalho externo é fornecido ao ciclo para assegurar que a transferência de calor ocorra da fonte mais fria para a mais quente, ao contrário de como ela tenderia a acontecer naturalmente. Este arranjo é usado em máquinas de ar condicionado e refrigeração.

Existem muitos tipos de ciclos termodinâmicos. Aqui estão alguns dos exemplos apresentados:

Ciclo Rankine Orgânico

O Ciclo de Rankine Orgânico é um modelo para prever o funcionamento de um sistema de turbina a vapor. Esse modelo usa um fluido orgânico de alto peso molecular com uma mudança de fase de líquido para vapor ou ponto de ebulição, que acontece a uma temperatura mais baixa do que a mudança de fase da água para o vapor.

O uso desses fluidos permite o uso do ciclo Rankine para a recuperação de calor de fontes de baixa temperatura, como a combustão de resíduos industriais, calor geotérmico, coletores solares térmicos, etc. Esta fonte de temperatura mais baixa torna-se um trabalho útil, que por si só pode ser convertido em eletricidade.

Ciclo Diesel

O motor diesel é um motor térmico que possui combustão interna alternativa que é produzida pela auto-ignição do combustível devido às altas temperaturas derivadas da alta taxa de compressão que ele possui, de acordo com o princípio do ciclo diesel. O ciclo termodinâmico utilizado pelo motor Diesel é o ciclo Diesel.

O motor diesel pode usar gasóleo / gasóleo ou óleos pesados ​​derivados do petróleo, bem como óleos naturais como o óleo de girassol, além de ser muito eficiente em termos termodinâmicos; os melhores e mais desenvolvidos motores a diesel atingem um valor entre 45% e 55% de eficiência térmica, um valor muito alto em relação a quase todos os motores de explosão; É um dos motores mais utilizados desde a sua criação em várias aplicações.

Ciclo Stirling

O motor de ar quente Stirling ou simplesmente o motor Stirling é um motor alternativo de combustão externa, inventado por Robert Stirling em 1816. O funcionamento do motor é descrito no ciclo termodinâmico de Stirling.

O motor Stirling é uma evolução dos motores de ar quente que foram usados ​​na Inglaterra durante a primeira revolução industrial. Em particular, a invenção de Stirling envolveu a adoção de uma unidade de recuperação de calor, um dispositivo que tornou possível melhorar significativamente o desempenho do motor.

Ciclo de Ericsson

O ciclo da Ericsson é nomeado em homenagem a John Ericsson, que projetou e construiu máquinas de aquecimento com base em vários ciclos termodinâmicos. J. Ericsson inventou duas máquinas de aquecimento cíclico e desenvolveu máquinas práticas baseadas nesses ciclos. Seu primeiro ciclo é conhecido como o "ciclo fechado de Brayton", enquanto o segundo ciclo é chamado de "ciclo de Ericsson".

O ciclo de Ericsson é um ciclo termodinâmico ideal composto por quatro processos reversíveis, duas transformações isotérmicas e duas transformações isobáricas. Isso descreve o ciclo operacional teórico de um tipo de motor térmico chamado motor de Ericsson. O ciclo da Ericsson tem semelhanças com outros ciclos principais, como o ciclo de Stirling e o ciclo de Brayton.

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Última revisão: 17 de junho de 2019