Termodinâmica - máquina a vapor - caldeira

TERMODINÂMICA

Máquina a vapor - Caldeira

O que é uma Máquina a Vapor?
É a denominação dada a qualquer motor, que funcione pela transformação da energia térmica em energia mecânica, através da expansão do vapor de água. A pressão adquirida pelo vapor é utilizada para deslocar êmbolos, que permitem o movimento das rodas de potentes locomotivas. Pode ainda ser empregada, pela transformação em energia cinética, ou energia de movimento, em imensas turbinas, que impulsionam geradores elétricos e gigantescos transatlânticos. Bombas, bate-estacas e muitas outras máquinas potentes são comandados por máquinas a vapor.
O desenvolvimento da máquina a vapor no séc. XVIII contribuiu para a expansão da indústria moderna. Até então, os trabalhos eram executados, na dependência exclusiva da potência, dos músculos dos operários e da energia animal, do vento ou da água. Uma única máquina a vapor realizava o trabalho de centenas de cavalos, fornecia a energia necessária para acionar todas as máquinas de uma fábrica. Uma locomotiva a vapor podia deslocar cargas pesadas a grandes distâncias em um único dia. Os navios a vapor ofereciam transporte rápido, econômico e seguro.

Como Funciona uma Máquina a Vapor?
Uma máquina a vapor não cria energia, utiliza o vapor para transformar a energia calorífica liberada, pela queima de combustível em movimento de rotação e movimento alternado de vaivém, a fim de realizar trabalho. Uma máquina a vapor possui uma fornalha, na qual se queima carvão, óleo, madeira ou algum outro combustível para produzir energia calorífica. Em uma usina atômica, um reator funciona como uma fornalha e com a desintegração dos átomos gera o calor. Uma máquina a vapor dispõe de uma caldeira. O calor proveniente da queima de combustível transformar a água em vapor, no interior da caldeira. O vapor expande-se, e ocupa um espaço muitas vezes maior do que o ocupado pela água. Essa energia da expansão pode ser aproveitada de duas formas: (1) deslocando um êmbolo num