Máquinas Térmicas e Frigoríficas

by Prof. Jair LP

Exemplos clássicos

Máquina térmica Máquina Frigorífica

Esquemas didáticos

Máquina térmica Máquina Frigorífica

Funcionamento básico - pistão

Motor de múltiplos pistões

Equações principais Conservação de energia

Válida para máquinas térmicas e frigoríficas.

21 QQ

Equações principais Rendimento (máquinas térmicas)

Eficácia (máquinas frigoríficas)

2Qe

Não pode ser superior a 1(<100%)

Usualmente, é superior a 1(>100%)

1

2

1

1Q

Q

Q

Máquinas térmicas não usuais

Pássaro sedento

Máquinas térmicas não usuais

Luminária giratória

Máquinas térmicas:a história

Máquina térmica de Heron (séc. I)

Máquina térmica de Newcomen (1711)

Máquina de Newcomen

Máquina de Watt (1763)

A grande contribuição de Watt foi separar a fonte fria da fonte quente, aumentando o rendimento das máquinas e alavancando o seu uso industrial.

Máquina de Watt (1774)

Máquina de Watt (1817)

Aplicações tecnológicas

Revolução industrial

Locomotiva a vapor

Locomotiva a vapor

Locomotiva a vapor

Locomotiva usada em Back to the Future III

Ferrovias nos EUA (século XIX)

Ferrovias nos EUA (século XIX)

Ferrovias no Brasil (século XXI)

Navios a vapor (século XIX)

Navios a vapor (século XIX)

Mickey Mouse - Steamboat Willie (1928)

Mickey Mouse - Steamboat Willie (1928)

Mickey Mouse - Steamboat Willie (1928)

Máquinas térmicas e indústria automobilística

Máquinas térmicas?

Stanley – Motor a vapor (1912)

Columbia Mark III – Motor elétrico (1914)

Ford Modelo T – Motor a explosão (1914)

Evolução aerodinâmica (anos 50)

Evolução aerodinâmica (anos 60)

Evolução aerodinâmica (anos 70)

Evolução aerodinâmica (anos 80)

Evolução aerodinâmica (anos 90)

Aplicações pseudomodernas

Rotor de usina termoelétrica (2008)

Carro a vapor (2009)

Velocidade máxima: 270 km/h

Usina solar na Espanha (2008)

Usina solar na Espanha (2008)

Usina solar na Espanha (2008)

Ciclos termodinâmicos

O trabalho líquido realizado pelo gás em um ciclo é igual à área interna do gráfico.

Ciclo horário: Ciclo horário:

Ciclos termodinâmicos

Ciclo de Otto

Comum em carros a gasolina.

Ciclo Otto

Motor de 4 tempos

Ciclo Diesel

Obviamente, presente em motores diesel.

Ciclo Diesel

Ciclo de 2 tempos (motos)

Ciclo radial (turbinas de avião)

Ciclo de Carnot

Ciclo de Carnot

Rendimento

O ciclo de Carnot apresenta o máximo rendimento, mas ele é idealizado e impossível na prática.

1

21T

TMAX

The End