Atividade Prática Supervisionada
Por: Junior Medeiros • 29/9/2021 • Relatório de pesquisa • 1.695 Palavras (7 Páginas) • 129 Visualizações
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Atividade Prática Supervisionada – APS
Carro Propulsão a Vapor
Ribeirão Preto – SP
2020
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Atividade Prática Supervisionada – APS
Carro Propulsão a Vapor
Francisco Evaldo Fernandes Medeiros Junior
RA: B7036F0/TT0P18
Ribeirão Preto – SP
2020
Sumário
1. Objetivo do Trabalho
2. Pesquisa sobre Propulsão à Vapor
2.1 Máquina Térmica
2.1.1 Máquina de Propulsão Externa
2.1.2 Máquina de Propulsão Interna
3. Eolípia
4. Energia
4.1 Energia Potencial
4.2 Energia Cinética
5. Primeira Lei de Newton
6. Terceira Lei de Newton
7. Força de Atrito
7.1 Coeficiente de Atrito Dinâmico
7.2 Coeficiente de Atrito Estático
8. Velocidade Angular
9. 2ª Lei da Termodinâmica
10. Conversão de Calor em Trabalho (Máquina Térmica)
11. Descrição e desenvolvimento do projeto
12. Conclusão
13. Comentários de Sugestões
14. Bibliografia
1. Objetivo do Trabalho
O objetivo deste trabalho é projetar um carrinho movido a propulsão a
Vapor, o combustível utilizado deve ser álcool em gel.
-Utilizar a pressão máxima de 3 bar.
-Os carros devem conter um manômetro de pressão e uma válvula de segurança, para que o reservatório não ultrapasse a pressão de 3 bar.
2. Pesquisa sobre Propulsão à Vapor
A propulsão à vapor é processo de alteração do movimento de um corpo a partir do repouso, a maioria das vezes, que utiliza a queima de combustível sob uma determinada pressão num sistema de caldeira.
Este tipo de indução ao movimento é baseado na 3ª Lei de Newton, que diz que “para toda ação sobre um objeto, em resposta à interação com outro objeto, existirá uma reação de mesmo valor e direção, mas com sentido oposto”.
No início, eram utilizados como combustíveis: petróleo, pedra, lenha, carvão e fissão atômica. As primeiras máquinas, trabalhavam com a condensação/expansão do vapor no vácuo. As principais máquinas utilizadas são: turbina de movimento rotativo, pistão e movimento alternado. Elas são classificadas como: combustão externa e combustão interna.
2.1 Máquina Térmica
A máquina térmica converte calor (Q) em trabalho (T), ou seja, energia térmica em energia mecânica, através de ciclos e fontes de temperatura quente (recebe o calor) e temperatura fria (expele o calor rejeitado).
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Figura 1 - Representação de um motor à vapor (Eolípia)
2.1.1 Máquina de Propulsão Externa
O processo de combustão do fluido é realizado separadamente da mistura ar/combustível. O calor da combustão é transferido por uma caldeira (ou reservatório), para o motor a vapor.
2.1.2 Máquina de Propulsão Interna
O processo de combustão do fluido é convertido em energia mecânica. O resultado da combustão, são inseridos na mistura ar/combustível, que são confinados em uma câmara de combustão.
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Figura 2 - Motor de combustão interna e externa
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3. Eolípia
Conhecida também como “Máquina de Heron”, era abastecida por água na
parte inferior, produzindo vapor através do aquecimento, que realizava o
movimento.
Criada por Heron de Alexandria, foi a primeira máquina térmica da história.
Thomas Savery foi quem aprimorou o uso da máquina térmica em larga escala,
com o objetivo de bombear água do interior das minas de carvão inundadas. E,
por volta do século XVI, Thomas Newcomen e James W att, aperfeiçoaram a
máquina térmica, possibilitando a criação da locomotiva.
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Figura 3 - Locomotiva à Vapor
4. Energia
É a capacidade de realizar trabalho. Existem diversos tipos, algumas delas são: cinética, térmica, potencial, química, elétrica e nuclear. Além disso, também há transferência de energia entre os corpos, e logo após o calor se transforma em energia térmica enquanto o movimento de transforma em energia mecânica.
Energia Mecânica = Energia Potencial + Energia Cinética
No sistema, não há perda de energia e sim a transformação dela para os diferentes casos que é submetida.
4.1 Energia Potencial
Energia que dá posição a um objeto, ou seja, é o tipo de energia existente
quando o objeto está “parado”.
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Energia Potencial Gravitacional: EPG = m.g.h
Onde:
- M: Massa;
- G: Aceleração da gravidade;
- H: Altura;
4.2 Energia Cinética
Energia que dá movimento ao objeto, ou seja, é o tipo de energia existente
quando o objeto está em movimento.
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