UNIVERSIDADE PAULISTA- UNIP ATIVIDADE PRÁTICA SUPERVISIONADA- APS
Por: Erik Memória • 5/5/2016 • Trabalho acadêmico • 1.753 Palavras (8 Páginas) • 712 Visualizações
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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