Todas as máquinas térmicas operam de acordo com um ciclo termodinâmico, isto é, sequências de estados termodinâmicos que se repetem. Esses ciclos apresentam diferentes estados de volume, pressão e temperatura, que são geralmente representados por gráficos de pressão em função do volume.
Máquinas térmicas são dispositivos que conseguem converter parcialmente a energia térmica, na forma de calor, em trabalho mecânico. Toda máquina térmica necessita de uma substância de trabalho, à qual a máquina transfere parte do calor absorvido por uma fonte quente, fazendo-a aquecer e esfriar de forma cíclica.
As máquinas frigoríficas, como um frigorífico ou uma arca congeladora, recebem trabalho (através da energia eléctrica proveniente da rede eléctrica), e usam-no de modo a retirarem energia sob a forma de calor do seu interior, transferindo-a por condução para o exterior.
No século I d.C. um inventor grego, Heron de Alexandria, construiu um dispositivo que era constituído por uma esfera de metal com dois furos, dos quais escapava ar quente, vapor, que provinha do aquecimento da água. Este dispositivo criado por Heron era uma máquina térmica: transformava calor em trabalho mecânico.
Uma máquina a vapor não cria energia, mas sim usa o vapor para transformar a energia quente que é liberada pela queima de combustível. Toda máquina a vapor possui uma fornalha para que seja realizada a queima de carvão, óleo, madeira ou mesmo outro combustível para produzir energia calorífica.
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Um típico motor a vapor de pistão, amplamente empregado nas locomotivas funcionava a partir de um válvula corrediça, responsável por permitir que o vapor em alta pressão entrasse em qualquer lado do cilindro. Para a válvula deslizar, é necessária uma haste de comando, geralmente conectada a uma ligação com uma cruzeta.
A invenção da máquina a vapor revolucionou o sistema de transporte! Essas locomotivas utilizam a pressão do vapor para produzir o movimento. O combustível é a madeira ou carvão que se queima em um forno. A combustão esquenta uma caldeira com água, produzindo vapor em alta pressão.
A primeira máquina térmica que se tem registro é a máquina de Heron, que consiste em uma esfera oca de cobre com dois canudinhos de cobre torcidos. A esfera de Heron continha água em seu interior que, quando aquecida, saía pelos canudinhos em forma de vapor fazendo a esfera girar.
Em um motor à combustão, a energia química se transforma em energia mecânica e isso pode ser representado pelo movimento do pistão dentro do cilindro. Posteriormente, esse movimento é transferido às rodas. A energia mecânica é proveniente da pressão exercida por uma substância em estado gasoso no interior do cilindro.
Processo de convecção. Máquina térmica, em termodinâmica, é aquela integrada num sistema que realiza a conversão de calor (energia térmica) em trabalho mecânico. ... Durante essa expansão, a substância de trabalho perde calor para o meio.
Refrigeradores. Os refrigeradores, ou máquinas frigoríficas, são máquinas térmicas invertidas. Nesses dispositivos, é necessário que se realize um trabalho sob o gás no interior do motor para que ele se expanda ao absorver calor das vizinhanças. São exemplos de refrigeradores: geladeiras, freezers e ar-condicionado.
A máquina frigorífica recebe trabalho, para depois usá-lo de modo a retirar energia sob a forma de calor do seu interior, transferindo-a por condução para seu exterior. ... Exemplos: geladeiras, freezers e refrigeradores.
Ele tem a função de aumentar a pressão e a temperatura do gás refrigerante, fazendo-o circular pela tubulação interna do aparelho. Quando o gás passa pelo condensador, perde calor para o meio externo, liquefazendo-se - ou seja, tornando-se líquido.
1ª etapa (A → B) : expansão isobárica. 2ª etapa (B → C) : expansão isotérmica. 3ª etapa (C → D) : contração isobárica. 4ª etapa (D → A) : compressão isométrica.
O que sabemos sim é que a interação, cada vez maior e mais intensa, do homem com a máquina, da máquina com o homem e da máquina com a máquina, criará, como está criando, novos tipos de intersubjetividade, possibilitando novas formas de emoção e de sensação que também desconhecemos e que, por isso, a exemplo dos estados ...
As máquinas térmicas foram fundamentais para o desenvolvimento tecnológico da humanidade, a começar pela Revolução Industrial, os meios de transporte e a produção de energia.
A energia cinética dos gases em expansão é transmitida para o pistão, que movimenta o eixo do virabrequim, fazendo o carro se movimentar. Essa parte é muito importante, pois é nela que a energia química (proveniente da combustão) é transformada em energia mecânica (que vai mover o automóvel).
O vapor aquecido até cerca de 5000C escapa por diferença de pressão e através de uma tubulação chega até o conjunto de hélices ou turbina, para a qual transfere parte de sua energia cinética, produzindo a rotação do eixo da turbina. Como conseqüência, o vapor tem sua pressão e temperatura diminuídas.
Uma mistura de ar e vapor de gasolina entra pela válvula para ser “aspirada” para dentro da câmara de combustão, que está a baixa pressão. O pistão chega ao ponto morto inferior, e a válvula de admissão fecha, completando o primeiro tempo do motor.
A primeira máquina térmica de que se tem registros é a máquina de Heron. Esta é uma máquina a vapor que foi construída no século I d.C. com o objetivo de divertir as pessoas.
motores de combustão interna – motores movidos a gasolina, álcool, diesel, GLP e querosene; máquinas movidas a vapor – locomotivas, máquinas de tecer; usinas termoelétricas; refrigeradores e ar-condicionado – máquinas térmicas invertidas, chamadas de refrigeradores ou bombas de calor.
Eolípila, do grego Æolipile, também denominada de Máquina de Heron ou Máquina Térmica de Heron, é uma esfera oca, abastecida por uma bacia com água, que é aquecida para produzir vapor, fazendo com que este produza movimento.
Na locomotiva, o combustível é madeira ou carvão, que se queima em um forno. A combustão esquenta uma caldeira em que há água, produzindo vapor. Como em uma panela de pressão, o vapor se encontra em alta pressão. O vapor sai, então, por um duto e chega a um cilindro, no qual entra por uma válvula de admissão.
Em 1790 James Watt completou os aperfeiçoamentos de sua máquina a vapor, a qual recebeu o seu nome e se tornou fundamental para o sucesso da Revolução Industrial.
O funcionamento dele é simples: o barquinho se move porque há pequenas gotas de água no interior do compartimento de alumínio. Quando essas gotas esquentam, se transformam em vapor e “expulsam” a água que está nos canudinhos, criando uma espécie de jato.
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