Carro A Vapor

Sumário

1.Introdução 4

1.1.Objetivo 4

2.Pesquisa de Propulsão a Vapor 5

2.1.O que é Uma Maquina a Vapor? 5

2.2.Como Funciona Uma Maquina a Vapor 5

2.3.História 6

2.4.Caldeira Gerador de Vapor 8

2.5.Tipos de Caldeira 9

3.Descrição do Projeto 10

3.1.Desenvolvimento do Projeto 10

3.2.Etapas de montagem do Projeto 11

4.Conclusões 12

5.Comentários e Sugestões 13

6.Anexos 14

7.Orçamento 16

8.Bibliografia 17

Introdução

Este trabalho tem como foco a propulsão a vapor e suas aplicações, relatando situações reais vividas no passado, que nos farão refletir sobre a importância das maquinas a vapor na antiguidade e nos dias atuais.

Uma maquina a vapor e basicamente um motor que funciona pela transformação da energia térmica em energia mecânica.

O desenvolvimento da máquina a vapor no séc. XVIII contribuiu para a expansão da indústria moderna. Até então, os trabalhos eram executados por músculos operários e energia animal, do vento ou da água. E ainda nos dias atuais o vapor e muito utilizado em uma vasta gama de indústrias, fabricas, e usinas.

Será apresentado o desenvolvimento de um carrinho com propulsão a vapor, comprovando na pratica que energia térmica pode ser transformada em energia mecânica e proporcionar movimento de um determinado corpo a uma determinada referencia.

Objetivo

O objetivo deste trabalho é estimular os alunos a aplicar conceitos teóricos e práticos adquiridos em aula, com a construção de um carrinho tracionado com mecanismos de propulsão á vapor que deverá percorrer um caminho em linha reta carregando uma massa de 100g.

O que é uma Máquina a Vapor

É a denominação dada a qualquer motor que funcione pela transformação da energia térmica em energia mecânica através da expansão do vapor de água. A pressão adquirida pelo vapor é utilizada para deslocar êmbolos que permitem o movimento das rodas de potentes locomotivas. Pode ainda ser empregada, pela transformação em energia cinética, ou energia de movimento, em imensas turbinas que impulsionam geradores elétricos e gigantescos transatlânticos. Bombas, bate-estacas e muitas outras máquinas potentes são comandadas por máquinas a vapor.

O desenvolvimento da máquina a vapor no séc. XVIII contribuiu para a expansão da indústria moderna. Até então, os trabalhos eram executados na dependência exclusiva da potência dos músculos dos operários e da energia animal, do vento ou da água. Uma única máquina a vapor realizava o trabalho de centenas de cavalos. Fornecia a energia necessária para acionar todas as máquinas de uma fábrica. Uma locomotiva a vapor podia deslocar cargas pesadas a grandes distâncias em um único dia. Os navios a vapor ofereciam transporte rápido, econômico e seguro.

Como Funciona uma Máquina a Vapor

Uma máquina a vapor não cria energia, utiliza o vapor para transformar a energia calorífica liberada pela queima de combustível em movimento de rotação e movimento alternado de vaivém, a fim de realizar trabalho. Uma máquina a vapor possui uma fornalha, na qual se queima carvão, óleo, madeira ou algum outro combustível para produzir energia calorífica. Em uma usina atômica, um reator funciona como uma fornalha e a desintegração dos átomos gera o calor. Uma máquina a vapor dispõe de uma caldeira. O calor proveniente da queima de combustível leva a água a transformar-se em vapor no interior da caldeira. O vapor expande-se, e ocupa um espaço muitas vezes maior que o ocupado pela água. Essa energia da expansão pode ser aproveitada de duas formas: (1) deslocando um êmbolo num movimento de vaivém ou (2) acionando uma turbina.

Máquinas a Vapor de Êmbolo: As máquinas a vapor deste tipo possuem êmbolos que deslizam com um movimento de vaivém no interior de cilindros. Vários sistemas de válvulas permitem a admissão do vapor no cilindro e a conseqüente impulsão do êmbolo, primeiro em um sentido e depois em outro, antes de deixar escapar o vapor já usado. Estas máquinas são geralmente denominadas máquinas de movimento alternado, ou alternativo, por causa do movimento de vaivém, ou alternado, dos seus êmbolos. Os martelos a vapor utilizados para cravar estacas e os empregados para forjar metais requerem este tipo de movimento. Uma locomotiva, entretanto, necessita de um movimento giratório para acionar suas rodas. Esse movimento giratório é obtido ligando-se um virabrequim ás extremidades dos êmbolos. Em alguns tipos de máquinas a vapor de movimento alternado, denominadas máquinas compound, ou de sistema, o vapor flui através de quatro cilindros de diâmetros crescentes e opera quatro êmbolos.

História

Herão, matemático e físico que viveu em Alexandria, Egito, descreveu a primeira máquina a vapor conhecida em 120 a.C. A máquina consistia em uma esfera metálica, pequena e oca montada sobre um suporte de cano proveniente de uma caldeira de vapor. Dois canos em forma de L eram fixados na esfera. Quando o vapor escapava por esses canos em forma de L a esfera adquiria movimento de rotação. Este motor, entretanto, não realizava nenhum trabalho útil. Centenas de anos depois, no séc. XVII, as primeiras máquinas a vapor bem-sucedidas foram desenvolvidas.

As Primeiras Máquinas a Vapor operavam utilizando-se mais da propriedade de o vapor condensar-se de novo em líquido do que de sua propriedade de expansão. Quando o vapor se condensa o liquido ocupa menos espaço que o vapor. Se a condensação tem lugar em um recipiente fechado, cria-se um vácuo parcial ou uma sucção que pode realizar trabalho útil.

Em 1698 Thomas Savery (1650-1715), mecânico inglês, patenteou a primeira maquina vapor realmente prática, uma bomba para drenagem de água de minas. A bomba de Savery possuía válvulas operadas manualmente, abertas para permitir a entrada do vapor em um recipiente fechado. Despejava-se água fria