Historia maquinas térmicas

Desde a era Paleolítica quando nossos antepassados iniciaram a produção das primeiras ferramentas para nos auxiliar, facilitar, nas tarefas cotidianas como: caçar, pescar e colher frutas, desde então nossa historia mudaria não só como os primeiros animais a construir artefatos, mas também compreender os fenômenos da natureza tendo em vista, nossa característica biológica, evoluída por centenas de milhares de anos, como curiosidade, habilidade de reconhecer padrões e certamente também o poder da investigação.

Por consequência disso, saltamos de meros caçadores-coletores para a espécie dominante do planeta onde atualmente conseguimos criar máquinas para nos auxiliar em nossas produções de comida, máquinas que nos favorece conforto e entre outros.

Da mesma forma aos nossos antepassados, conseguimos criar diversas ferramentas que mudaria drasticamente nosso modo de vida e uma delas seria a maquina a vapor, em virtude disso a humanidade conseguiu maiores produções de peças, meio de transporte mais veloz e melhoria em colheitas, assim podendo alimentar mais pessoas.

Apesar da maquina a vapor ter grande valia no período da Revolução Industrial, XVIII à XIX, onde a produção artesanal foi substituída por máquinas, vale ressaltar que outros cientistas já haviam testado esse fenômeno desde o século I.

Podemos encontrar nas atuais literaturas que a primeira maquina térmica criada foi no século primeiro por Heron de Alexandria, onde o objetivo da maquina era provar a pressão do ar sobre os corpos. Desse modo, ficou registrado como a primeira maquina a vapor, a Eolípila ou a maquina de vapor de Heron. Podemos evidenciar ainda que, na revista mensal The History, essa maquina foi titulada como uma das dez invenções mais importantes da antiguidade, haja vista sua utilidade na revolução industrial.

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Figura 1. Maquina de Heron ou Eolípila.

Devido ao invento criado por Heron não haver utilidade na época e, além disso, o abandono da cultura cientifica na idade média muitos anos se passaram sem o aperfeiçoamento dessa técnica. Somente na época renascentista, um engenheiro italiano, no ano de 1629 aperfeiçoou a técnica, dando utilidade à energia criada, o vapor. Giovanni Branca constrói um aparelho que continha uma vasilha com cano aberto para a saída do vapor. Essa vasilha era preenchida com agua e colocada ao fogo e o vapor gerado servia para mover uma roda com pás.

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Figura 2. Maquina de Giovanni Branca.

Por volta de 1698, Thomas Savery, engenheiro Militar Inglês, construiu uma maquina a vapor de interesse industrial. Onde visava retirar agua dos poços das minas de carvão, criando um vácuo.

De certo modo essas máquinas consumiam muita energia, com isso foi necessário uma forma de aumentar sua eficiência, ou seja, diminuir o consumo de energia e aumentar a pressão gerada pelo vapor.

Somente em 1765, James Watt, estudando máquinas térmicas, percebeu que poderia aumentar sua eficiência e diminuir os custos com combustível. Desse modo, portanto, ele elaborou uma maquina que possuía condensador, a fim de minimizar as perdas de calor, em virtude disse obteve uma diminuição do consumo do carvão em três vezes.

Além de melhorar sua eficiência, as máquinas de watt também serviriam para fundição e também para propulsão de moinhos e tornos, ou seja, o movimento de sobre e desce pôde ser substituído por movimentos de rotação, assim propiciando a criação de diversos equipamentos mais flexíveis.

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Figura 3. Maquina de James Watt.

Convém lembrar ainda que James Watt classifica as potências das máquinas a vapor em unidade HP-Horse Power. Dessa maneira considerou a carga que um cavalo poderia elevar, de tal forma estabeleceu um parâmetro para um HP. Atualmente, o HP é a potência necessária para elevar um metro de altura uma massa de 75 Kg em um segundo.