Ensinando termodinâmica e mecânica estatística : estimativas para o rendimento dos motores de Ciclo Otto

Abstract

Embora a Mecânica Estatística constitua o pré-requisito fundamental da Termodinâmica, esse assunto é introduzido de forma bastante formal. Como consequência, alguns tópicos interessantes em Fenômenos de Transporte e Química permanecem restritos a especialistas nessas áreas. No trabalho proposto, um modelo matemático relativamente simples e utilizado para introduzir a Mecânica Estatística em cursos de graduação e no ensino médio. Esse modelo é empregado para explicar o baixo rendimento do motor ciclo Otto. Resultados numéricos são apresentados.

Although Statistical Mechanics constitutes the foundation of Thermodynamics, this subject is introduced in a very formal way. Thus, some interesting topics in Chemistry and Transport Phenomena remain restricted to specialists. In this work, a simple mathematical formulation is employed to introduce Statistical Mechanics in undergraduate courses and even in high school. This model is employed to justify the low efficiency of the Otto-cycle engines. Numerical results are reported.