Termodinâmica aplicada a processos climáticos

Resumo

A termodinâmica tem uma gama muito ampla de aplicações, uma vez que é utilizada em uma grande variedade de disciplinas científicas e processos tecnológicos. Este trabalho concentra-se em ciências do ambiente e estudo de exemplos de como um modelo simples de motor de Carnot e uma teoria da produção de entropia pode esclarecer sobre o sistema climático da Terra e como conseqüência a compreensão das mudanças climáticas por fatores antropogênicos e outras influências. Este modelo é verificado, também, para o caso das tecnologias ambientais como processos de energias renováveis. Baseado nos cálculos da Eficiência de Carnot, para aspectos climáticos, utilizou-se a temperatura média do Equador e foram coletadas temperaturas médias máximas de cem cidades, do hemisfério sul, durante o verão e inverno e, cem cidades do hemisfério norte também no período de verão e inverno, sendo que em ambas deduziu-se um conjunto de eficiências de Carnot. Os resultados estão dispostos em tabelas e em alguns gráficos, onde são associadas as latitudes com os resultados dos cálculos da eficiência de Carnot para cada cidade. Como conclusão do trabalho, pode-se dizer que, nos hemisférios tanto norte quanto sul, no inverno há maior eficiência de Carnot do que no verão. Localidades afastadas do Equador apresentam uma maior eficiência de Carnot, devido ao trabalho termodinâmico que, para distribuir calor, torna-se maior, ou seja, a transferência de calor neste espaço é maior se comparado a cidades localizadas no trópico do Equador. Assimetrias entre os invernos do hemisfério norte e sul são observadas, o que demonstra que possivelmente o grau de industrialização, bem como a disposição das cidades no hemisfério norte criam uma curva menos acentuada que aquela do hemisfério sul.