A Termodinâmica

• TERMODINÂMICA AULAS 1 E 2

1. Ciclo Motor à Vapor

Tem objetivo de gerar trabalho através da turbina à custa do calor.

Obs.:  Entra e sai energia em forma de calor e trabalho

Entra calor na caldeira e sai no condensador

Entra trabalho na bomba e sai na turbina

1.1 Composição:

• Caldeira (equipamento)

Função: transformar água que vem no estado líquido em vapor (saturado       ou superaquecido).

Como funciona: a caldeira recebe a água que vem da bomba em alta pressão e no estado líquido e a transforma em vapor (saturado ou superaquecido) através do calor gerado pela queima de combustível. Obs,: é a quantidade de calor que define se o vapor será saturado ou superaquecido.

Saturado: se estiver a 100ºC e a pressão de 1atm.

Superaquecido: se estiver acima de 100ºC para a pressão de 1atm.

Posso ter a 100ºC (temperatura de transição):

- água a 100ºC

- vapor a 100ºC

- vapor + água no estado líquido a 100ºC

*A pressão favorece a fase de menor volume, então quando aumenta a pressão a temperatura de vaporização sobe.

• Turbina

Função: executar trabalho.

Como funciona: o vapor vindo da caldeira entra na turbina com uma certa velocidade à alta temperatura e alta pressão e provoca um sistema rotacional (como uma hélice invertida). No eixo ligado à turbina existe um gerador elétrico (trabalho).

*Parte da energia associada ao vapor que entra na turbina se transforma em energia elétrica (trabalho). Por isso no ponto 2 o que sobra é uma mistura de água no estado líquido + vapor à baixa pressão e temperatura.

*Quanto mais calor for adicionado à caldeira maior a quantidade de trabalho na turbina.

• Condensador

Função: retirar calor do sistema para transformar o vapor que saiu da turbina em água no estado líquido.

Como funciona: a mistura de água + vapor que sai da turbina vai pra uma tubulação no condensador, fora dessa tubulação circula água em temperatura ambiente que resfria a mistura e sai de volta para o ambiente aquecida, enquanto a mistura sai do condensador como água no estado líquido.

*No condensador não varia pressão. A que entra é a mesma que sai.

A temperatura que sai pode ser a mesma (água saturada) ou mais baixa (subresfriado).

*A PERDA está no condensador.

• Bomba

Função: pressurizar a água para que ela se mova até a caldeira.

Como funciona: entra água no estado líquido à baixa pressão e sai em alta pressão em direção à caldeira.

1. O que circula: água (no estado de vapor ou líquido).

Calor: Forma de energia em trânsito que ocorre do corpo de maior temperatura para o de menor temperatura de forma espontânea.

Trabalho: é uma energia transformada em movimento.

[pic 1][pic 2]

• TERMODINÂMICA AULA 3

1. Sistema Termodinâmico

Definição: Qualquer região limitada por uma superfície que pode ser real ou imaginária, fixa ou móvel, através da qual passa energia trocada com o meio ambiente.

Exemplos: ar-condicionado, geladeira, motor (fixos)

 pistão (móvel)

1. Sistema aberto

Definição: Aquele que permite a entrada e saída de massa.

Exemplo: condensador (porque entra a água de resfriamento e sai água quente), ar-condicionado

Obs.: Quando entra e sai massa do sistema também entra e sai energia.

1. Sistema Fechado

Definição: Aquele que não entra e nem sai massa (mas pode entrar e sair energia)