ATPS TERMODINAMICA 6 PERIODO

RESUMO

Neste trabalho será apresentado o estudo das leis que regem a termodinâmica tais como seus conceitos, origem etimológica, estudo dos processos termodinâmicos e seus cálculos. Com um pouco de enfoque será demonstrado como é o funcionamento do ciclo de Otto, motores de a combustão, transferência de calor e um questionário a um profissional da área automotiva.

ABSTRACT

        This work will be presented the study of laws governing thermodynamics such as it’s Concepts , etymological origin , study of thermodynamic processes and it’s calculations . With a bit of focus will be demonstrated How do operation is Otto cycle, combustion engines one, Heat Transfer and hum hum a pro questionnaire automotive field .

SUMARIO

• CONCEITOS DE TERMODINÂMICA ............................................................. 6
• Definição, sistemas e origem................................................................................ 6

• Refrigeração ......................................................................................................... 6

• Escalas Termométricas ........................................................................................ 6

• Celsius, Kelvin e Fahrenheit

• Primeira Lei da Termodinâmica .......................................................................... 7

• Transferências de Calor
• Movimentos e quantidade de energia

• Segunda Lei da Termodinâmica........................................................................... 7

• Entropia
• Ciclo de Carnot

• Questionário a um profissional da área automobilística ..................................... 7

• Turbo compressores automotivos ....................................................................... 8

• Ciclos a Vapor

• Ciclo de Otto
• Equação de rendimento
• Relatório Aplicação termodinâmica em um motor de automóvel

 

TERMODINÂMICA

        Em síntese termo significa calor como energia e dinâmica significa movimento, logo termodinâmica estuda as propriedades da energia térmica e como a mesma cria movimento.

        O estudo aprofundado da termodinâmica se aprofundou principalmente pela necessidade de aumentar a eficiencia das máquinas a vapor.

• Evolução da Termodinâmica

Otton Von Guericke, físico alemão em 1650 projetou e construiu a primeira bomba de vácuo do mundo, e o primeiro vácuo artificial do mundo, através dos hemisférios de Magdeburgo. Ele foi incentivado pela busca em provar a invalidade da antiga percepção de que "a natureza tem horror ao vácuo" e de que não poderia haver vazio ou vácuo, "pois no vácuo todos os corpos cairiam com a mesma velocidade" tal como descreveu em ambos os casos Aristóteles.

Logo após este evento, o físico e químico irlandês Robert Boyle tomou ciência dos experimentos de Guericke, e em 1656, em coordenação com o cientista inglês Robert Hooke, construiu uma bomba de ar. Usando esta bomba, Boyle e Hooke perceberam uma correlação entre pressão, temperatura e volume. Com isso foi formulada a Lei de Boyle, a qual estabelece que a pressão e o volume são inversamente proporcionais. Então, em 1679, baseado nestes conceitos, um conhecido de Boyle chamado Denis Papin construiu um forno de pressão (marmita de Papin), que era um vaso fechado com uma tampa fechada hermeticamente que confinava o vapor até alta pressão ser gerada.

Projetos posteriores incluíram uma válvula de alívio para o vapor, evitando que o recipiente explodisse devido à alta pressão. Observando o movimento rítmico da válvula de alívio para cima e para baixo, Papin concebeu a idéia de uma máquina constituída de um pistão e um cilindro. Mas Papin não seguiu adiante com a idéia. Foi somente em 1697, baseado nas idéias de Papin, que o engenheiro Thomas Savery construiu a primeira máquina a vapor. Embora nesta época as máquinas fossem brutas e ineficientes, elas atraíram a atenção dos principais cientistas da época. Um destes cientistas foi Sadi Carnot, o "pai da termodinâmica", que em 1824 publicou "Reflexões sobre a Potência Motriz do Fogo", um discurso sobre o calor, potência e eficiência de máquina. O texto trouxe as relações energéticas básicas entre a máquina de Carnot, o ciclo de Carnot e a potência motriz. Isto marcou o início da termodinâmica como ciência moderna.

• Termodinâmica Clássica

Na época do desenvolvimento deste estudo, a ciência ja tinha o conhecimento de que todas as matérias são formadas por micro particulas que juntas formam moleculas e que desde a sua forma microscópica suas caracteristicas ja alteram o meio em que se encontram. Porém a termodinâmica clássica estuda somente as caracteristicas da energia térmica e sua capacidade de promover movimento de forma macroscópica. Este ramo da termodinâmica surgiu primeiramente como entendimento progressivos dos conceitos de trabalho, calor, energia e entropia no contexto clássico.

• Sistema de refrigeração de um motor

Um sistema de refrigeração de um motor a combustão interna tem como finalidade

controlar a temperatura mínima e máxima de trabalho do motor. Atualmente ela é definida entre 100 e 120 ºC, para que o motor tenha um melhor rendimento, um menor consumo de combustível e um menor indice de emissões de poluentes.

O sistema é composto por: Radiador, válvula termonstática, reservatório de espansão, válvula de vacuo, válvula de pressurização, fluido de arrefecimento, bomba d’água, eletroventilador e sensor de temperatura.

Bomba d’água: A bomba d’água pode ser acionada pelo motor atravéz de uma corrêia e tem a finalidade de fazer a água circular entre o motor e o radiador

Válvula termostática: Retem a aguá no motor ate que ela atinja a temperatura ideal de trabalho, e após a mesma atingir a temperatura ideál ela se abre permitindo a circulação da água do motor para a colméia do radiador.

Eletroventilador: Faz com que o ar ambiente passe pela colméia do radiador retirando por fusão o calor da colméia do radiador e consequentemente da água que por ele circula.