Trabalho de física aplicada

trabalho interdiscilinar dirigido Iv

INSTITUTO POLITÉCNICO – Centro Universitário UNA

Aplicações Industriais da termologia

CURSO:Engenharia de controle e automação- (ECA4AN-RJB)        Professor: Jose Luiz F. Foureaux

 Nome: Deborah Cristina Gomes Oliveira

Helen Raquel Gonçalves Campos, Valmir Junio José dos reis santos

Resumo – Este trabalho aborda a aplicação da termodinâmica na indústria a relação entre calor e trabalho. A transformação da energia térmica em energia de movimento. Essa energia ganhou impulso durante a revolução industrial, onde o trabalho que era realizado por homens ou animais foi  substituída por maquinas.

Maquinas que hoje proporciona um melhor desempenho e qualidade na indústria e vem ajudaram nas melhorias relativas ao bem-estar humano. 

Palavras chaves: Termologia, Aplicações industriais.

1. Introdução

O que determinou a possibilidade da revolução industrial foi a descoberta de meios para utilização de fontes de energia diferentes da que os animais forneciam. A energia pode ser encontrada na natureza sob diversas formas, exceto no caso da energia hidráulica e dos ventos, devido à mesma ter que ser transformada em trabalho mecânico por meio de máquinas, para ser utilizada pelo homem. A termologia surgiu precisamente dessa necessidade, e foi o estudo de maquinas térmicas que desenvolveu os seus princípios básicos.

Termologia é a parte da física que estuda os fenômenos relativos ao calor, resfriamento, aquecimento, mudanças de estado físico, mudança de temperatura, entre outros. Tem como característica de que forma o calor pode ser trocado entre corpos, utilizando as propriedades de cada processo (convecção, irradiação e condução). Possibilita entender fenômenos que ocorrem no nosso cotidiano bem como dilatação superficial, dilatação volumétrica e dilatação dos líquidos. Sintetiza o estudo dos gases, como também as leis e as transformações termodinâmicas (Transformação isotérmica, isobárica e isovolumétrica).

Todo sistema físico, sendo ele capaz ou não de trocar matéria e energia com o ambiente, tendera a atingir um estado de equilíbrio, que pode ser apresentado pelas especificações de suas propriedades (pressão, temperatura ou composição química). Se as restrições externas são alteradas, essas propriedades se modificam.  Portanto a termologia tenta descrever matematicamente essas mudanças prevendo as condições de equilíbrio do sistema.

1. Referencial Teórico

2.1 Historia da Termologia

A termologia originou-se baseando na invenção e aperfeiçoamento da       maquina térmica. Há muitos anos atrás com a descoberta do átomo, o calor foi analisado como um resultado do movimento interno dos corpos. A partir do século XVI, Fahrenheit apresentou o termômetro e suas escalas. Anders Celsius ajustou     essa teoria, estabelecendo os limites ponto de ebulição e ponto de fusão sendo 100C˚ e 0 C˚ e a temperatura passou a ser provavelmente o primeiro conceito termodinâmico. Entretanto no final do século XVI, Galileu criou o termômetro com o objetivo de medir uma quantidade indeterminada de sensações fisiológicas definidas como calor e frio.

        

No ano de 1765, James Watt idealiza a primeira maquina a vapor, dando origem a primeira lei da termodinâmica (principio da conservação de energia). A segunda lei da termodinâmica foi comprovada pelo físico francês Sadi Carnot, enunciando que: “Para que um sistema realize conversões de calor em trabalho, ele deve realizar ciclos entre uma fonte quente e fria de forma continua”. Contudo o conceito temperatura ingressa na termodinâmica relacionando calor e entropia, a interação entre essas três quantidades é descrita pela terceira lei da termodinâmica, determinando que seja impossível reduzir qualquer sistema à temperatura do zero absoluto.

Durante a revolução industrial as aplicações da termodinâmica tornaram-se evidentes, gerando um grande impulso na industrialização mundial, devido à grande utilização das maquinas térmicas.

2.2 Aplicações da Termologia

        

Atualmente não é necessário buscar muito para encontrar aplicações da termodinâmica. As mesmas estão inseridas na nossa vida cotidiana. Sejam elas em eletrodomésticos a gás ou elétricos, aparelhos de aquecimento ou refrigeração, panelas de pressão, computador, televisão entre outros.

Dentre todas as aplicações uma delas esta ligada a ciência dos materiais, na qual é estudado meios para a obtenção de novos materiais, que possuem propriedades físicas e químicas muito bem definidas. Os processos de Fabricação de novos materiais abrangem bastante a transferência de trabalho e calor para as matérias primas. Por exemplo, para que uma peça de cerâmica seja produzida é necessário que a mesma passe por um processo de cozimento com temperaturas muito altas. Suas características físicas dependeram da temperatura e do tempo na qual ela foi submetida.