As máquinas térmicas são dispositivos capazes de converter calor em trabalho. Elas funcionam em ciclos e utilizam uma fonte quente, que é de onde recebem calor, e uma fonte fria, que é para onde o calor que foi rejeitado é direcionado.
Elas estão presentes em nosso cotidiano nos motores de combustão interna e refrigeradores, por exemplo. Elas não transformam todo o calor em trabalho, por isso, seu rendimento é sempre inferior a 100%.
As máquinas térmicas operam de acordo com um ciclo termodinâmico, ciclos esses que apresentam diferentes estados de volume, pressão e temperatura, que são comumente representados por gráficos de pressão em função do volume.
Calculando a área a do interior do gráfico temos o trabalho realizado nesse ciclo. Se o sentido do ciclo for horário, o ciclo é o de uma máquina térmica, a qual absorve calor e produz trabalho, agora, se o sentido for anti-horário, ele precisa receber trabalho para liberar calor, como no caso dos refrigeradores.
O rendimento de uma máquina térmica é a relação da energia absorvida pela máquina que é convertida em calor ao longo de um ciclo.
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