Equipamentos termodinâmicos

Páginas: 5 (1131 palavras) Publicado: 2 de junho de 2011
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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS

Termodinâmica

Equipamentos Termodinâmicos

BELO HORIZONTE

MARÇO – 2011

Equipamentos Termodinâmicos

Trabalho apresentado ao Professor Humberto Barros de Oliveira da disciplina de Máquinas Térmicas da turma B turno diurno do 2º ano do curso técnico de Mecânica

CEFET-MG

BeloHorizonte –Março de 2011

INTRODUÇÃO

A Termodinâmica é o ramo da Física que estuda os efeitos da mudança em temperatura, pressão e volume em sistemas físicos na escala macroscópica.

A grosso modo, calor significa "energia" em trânsito, e dinâmica se relaciona com "movimento". Contudo, a Termodinâmica estuda o movimento da energia e como a energia cria movimento.
A partir de uma visãomacroscópica para o estudo do sistema, desenvolveu-se a chamada termodinâmica clássica. Ela permite abordar de uma maneira fácil e direta a solução de nossos problemas.
O ponto inicial para a maioria das considerações termodinâmicas são as Leis da Termodinâmica, que postulam que a energia pode ser transferida de um sistema físico para outro como calor ou trabalho. Elas também postulam aexistência de uma quantidade chamada entropia, que pode ser definida para qualquer sistema.
Em Termodinâmica, interações entre grandes conjuntos de objetos são estudadas e categorizadas. Para este estudo, os conceitos de sistema e vizinhanças são centrais. Um sistema é composto de partículas cujo movimento médio define suas propriedades, relacionadas através das equações de estado. Propriedades podem sercombinadas para expressar energia interna e potenciais termodinâmicos, que são úteis para determinadas condições de processos de equilíbrio e espontâneos.
Com estas ferramentas, a termodinâmica descreve como os sistemas
respondem a mudanças em suas vizinhanças. Isso pode ser aplicado para uma ampla variedade de tópicos em ciência e tecnologia. Os resultados da
termodinâmica são essenciais paraoutros campos da física e da química.
EQUIPAMENTOS TÉRMICOS

Equipamentos termodinâmicos (ou máquinas térmicas) são equipamentos que utilizam o calor para realizar trabalho, com uma variação na temperatura. Essas máquinas sempre trabalham em ciclo, recebem calor de uma fonte quente, esse calor realiza trabalho, e o que não foi usado vai para uma fonte fria.

Normalmente osequipamentos usam algum fluido para provocar o trabalho, geralmente esses fluidos ou estão em vapor com certa pressão (casos das maquinas a vapor) ou sofrem combustão (automóveis). Nesses casos o fluido que vem da fonte quente entra no cilindro através de uma válvula, no cilindro o fluido faz o pistão se movimentar para baixo, nisso o fluido sai por outra válvula e vai para a fonte fria, assim opistão sobe, fazendo a roda acoplada nele girar.

Para uma maquina ter mais eficiência (rendimento) precisa transformar a maior parte do calor recebido em trabalho, assim indo menos calor não aproveitado pra a fonte fria.

▪ 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 queela funcione, ou seja, é o que se obtém pelo que se dá de trabalho:

n = T/Q1 ou n = 1 – Q2/Q1

Logo, o rendimento será tanto maior quanto for o trabalho que ele realiza, para uma determinada quantidade de calor absorvido. Em geral, o rendimento das máquinas é baixo, como: automóveis tem rendimento de 30%, motores a diesel 50%, grandes turbinas a gás 80%.

▪ Segunda leida termodinâmica

Pela expressão n = 1 – Q2/Q1, podemos concluir que, se Q2 = 0, isto é, se a maquina não rejeitasse nenhum calor, seu rendimento seria 100%.

Porém, analisando o comportamento das máquinas térmicas durante muitos anos, os cientistas perceberam que é impossível construir uma maquina com 100% de rendimento. Esta conclusão é a própria 2ª lei da termodinâmica....
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