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UNIVERSIDADE PAULISTA- UNIP ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA- APS

Por:   •  5/5/2016  •  Trabalho acadêmico  •  1.753 Palavras (8 Páginas)  •  721 Visualizações

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UNIVERSIDADE PAULISTA- UNIP

ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA- APS

        MANAUS-AM

2015

ERIK JOHNSON SILVA MIMORIA                RA:B80ECF2

TURMA: EA6P34                                                

        

MOTOR TÉRMICO

[pic 1]

MANAUS- AM

2015

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO                                                                         4

MÁQUINAS TÉRMICAS                                                                5

RENDIMENTO                                                                         6

POTÊNCIA                                                                                6

CICLO DE CARNOT                                                                 7

EXEMPLO PRÁTICO                                                                 9

CONCLUSÃO                                                                         10

REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS                                                 11


INTRODUÇÃO

        Nesse trabalho foi abordado o tema de térmicos, que são maquinas que convertem energia na forma de calor em trabalho. Além de mostrar como se calcula o rendimento e a potência.  

Também fala sobre o ciclo de Carnot, que é uma máquina térmica idealiza pelo cientista Carnot. Ela consiste e uma máquina ideal que trabalha com o rendimento máximo.


Maquinas Térmicas

As máquinas térmicas são máquinas capazes de converter calor em trabalho. Elas funcionam em ciclos e utilizam duas fontes de temperaturas diferentes, uma fonte quente que é de onde recebem calor e uma fonte fria que é para onde o calor que foi rejeitado é direcionado.

A respeito das máquinas térmicas é importante saber que elas não transformam todo o calor em trabalho, ou seja, o rendimento de uma máquina térmica é sempre inferior a 100%.

Essas maquinas operam entre um meio a alta temperatura, na temperatura TQ e um meio a baixa temperatura, na temperatura TF. Para uniformizar o tratamento de máquinas térmicas, refrigeradores e bombas de calor, definimos duas grandezas:

Q1 que é a magnitude do calor transferido entre o dispositivo cíclico e o meio a alta Temperatura.

        Q2 que é magnitude do calor transferido entre o dispositivo cíclico e o meio a baixa temperatura.

[pic 2]

        O trabalho de uma máquina térmica pode ser determinado pela seguinte expressão:

[pic 3] 

Rendimento

O rendimento das máquinas térmicas pode ser, de uma maneira geral, a razão entre o trabalho total e o trabalho (ou calor) necessário para que ela funcione, ou seja, é o que se obtém pelo que se dá de trabalho.

[pic 4]

E, também:

[pic 5]

O rendimento é a eficiência com que uma máquina térmica funciona. Em geral o rendimento das máquinas é baixo. Motores de automóveis comuns têm uma eficiência térmica de cerca de 25%. Grandes turbinas a gás da ordem de 33% e o motor de Stirling tem um dos maiores rendimentos, podendo chegar a 40%.

Potência  

Máquinas térmicas podem ser caracterizadas pela sua potência específica, que é normalmente dada em quilowatts (kW) ou em cavalo vapor (cv). Essa característica oferece uma aproximação da saída de pico de potência de um motor. Isto não deve ser confundido com a eficiência de combustível, uma vez que a eficiência é elevada, muitas vezes requer uma relação de ar-combustível pobre, e, portanto, menor quantidade de potência.


Ciclo de Carnot

Em 1824, o cientista Carnot idealizou uma máquina térmica que proporcionaria um rendimento máximo. O Ciclo de Carnot consiste de duas transformações adiabáticas alternadas com duas transformações isotérmicas, sendo que todas elas seriam reversíveis.

Devemos conceber uma máquina térmica onde o gás sofra expansões e compressões segundo o Ciclo de Carnot e onde T1 seja a fonte quente e T2 a fonte fria.

[pic 6][pic 7]

Partindo de A, o gás realiza uma expansão isotérmica AB, recebendo calor de Q1 ( fonte quente). A seguir, ocorre a expansão adiabática BC, durante a qual não há troca de calor. A compressão isotérmica CD se verifica à temperatura T2 da fonte fria, e nesta etapa o gás “rejeita” a quantidade Q2 que não foi transformada em trabalho. A compressão adiabática DA se completa sem a troca de calor.

É possível, para este experimento constatar que:

[pic 8]

Assim como o rendimento pode ser descrito como:

[pic 9]

Então para o Ciclo de Carnot temos que o rendimento é função exclusiva das temperaturas absolutas das fontes quentes e fria.

n = 1-(T2/T1), este é o rendimento máximo de uma máquina térmica, e como nunca podemos ter T1 = 0 e |T2| > |T1| constatamos que uma máquina térmica jamais terá rendimento de 1 ou seja transformar todo o calor fornecido em trabalho.


Exemplo Prático

Motor à combustão

Os motores a combustão são geralmente relacionados à automóveis. Esse é um ótimo exemplo de motor térmico, visto que a criação dele foi de muita importância na história da humanidade e causou uma grande revolução na forma com que nos transportamos.

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