Aula 1 - Conceito de Máquinas Térmicas

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Aula – Cap.1
Tema: Conceito Máquinas térmicas
Professor: ADILSON RODRIGUES
Email: adrigues991@gmail.com
NEWTONPAIVA – UNIDADE BURITIS
Cursode Engenharia MECÂNICA
DISCIPLINA:MÁQUINASTÉRMICAS I
Eng. MScº. Adilson Rodrigues
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V01 - Fev-13
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Rev.01- FEV-13
Eng. MScº. Adilson Rodrigues
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Assunto que será abordado:
Introdução
Noção de Máquinas Térmicas (tipos de Máquinas Térmicas e exemplos)
Referência Bibliográfica
 Noção de Máquinas Térmicas
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Perturb3=4; % Perturbação oscilatória na malha 3
 Perturb4=4; % Perturbação oscilatória na malha 4
 Perturb5=1; % Perturbação oscilatória na malha 5
 Perturb2=10;
 FV1=3; % stiction na malha 1 
 
 causa='Perturbação nas malhas 3,2,4,5 e stiction';
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Eng. MScº. Adilson Rodrigues
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Usamos as máquinas para facilitar a nossa vida, para nos movimentarmos e para produzirmos bens e serviços,
Nosso foco será sobre as máquinas que queimam combustível e produz trabalho – MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA (MCI)
O MCI é usada em diversas finalidades: fonte de potência de locomoção de veículos, produção de eletricidade e outras aplicações (bombear água, produzir ar comprimido, cortar árvores etc),
 Introdução
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Perturb3=4; % Perturbação oscilatória na malha 3
 Perturb4=4; % Perturbação oscilatória na malha 4
 Perturb5=1; % Perturbação oscilatória na malha 5
 Perturb2=10;
 FV1=3; % stiction na malha 1 
 
 causa='Perturbação nas malhas 3,2,4,5 e stiction';
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Os MCIs são um dos grandes vilões da poluição atmosférica no entanto, é previsível que ainda sejam responsáveis pela melhoria de vida nos países emergentes para as próxima décadas até que fontes alternativas de energia sejam sedimentadas
O MCI (a pistão) inventado no séc. XIX, teve grande impacto nas sociedades e no nível de vida das populações. Apesar de ser ultrapassado por outras tecnologias (turbinas, máquinas elétricas, máquinas nucleares) é ainda amplamente usado no transporte rodoviário. 
O rendimento tem aumentado de 10% a 50% e a emissão de poluentes tem baixado perto de 100 vezes nos últimos 40 anos. 
 Introdução
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Perturb3=4; % Perturbação oscilatória na malha 3
 Perturb4=4; % Perturbação oscilatória na malha 4
 Perturb5=1; % Perturbação oscilatória na malha 5
 Perturb2=10;
 FV1=3; % stiction na malha 1 
 
 causa='Perturbação nas malhas 3,2,4,5 e stiction';
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Calor é um produto final de uma transformação energética:
Exemplos cotidianos (xícara de café, automóvel, bola de basquete),
Pode ser considerado um lixo: produto inútil???
Algumas vezes, queremos o calor para;
Água quente, cozinhar, aquecimento de ambiente,
Quando o calor é forçado a fazer algo útil (e.g. TRABALHO MECÁNICO) – MÁQUINAS TÉRMICAS
 Noção de Máquinas Térmicas
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Perturb3=4; % Perturbação oscilatória na malha 3
 Perturb4=4; % Perturbação oscilatória na malha 4
 Perturb5=1; % Perturbação oscilatória na malha 5
 Perturb2=10;
 FV1=3; % stiction na malha 1 
 
 causa='Perturbação nas malhas 3,2,4,5 e stiction';
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 Noção de Máquinas Térmicas
Bombas e Refrigeradores de calor – dispositivos que bombeiam calor de dentro para fora ou vice versa, sendo úteis tanto no inverno como no verão
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Perturb3=4; % Perturbação oscilatória na malha 3
 Perturb4=4; % Perturbação oscilatória na malha 4
 Perturb5=1; % Perturbação oscilatória na malha 5
 Perturb2=10;
 FV1=3; % stiction na malha 1 
 
 causa='Perturbação nas malhas 3,2,4,5 e stiction';
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Quando há uma diferença térmica entre 2 corpos, existe um potencial para fluxo calor:
Ex: calor flui para fora de um prato de sopa, de fora de um copo de cerveja
Velocidade do fluxo depende da natureza do contato e da condutividade dos materiais.;
Usa-se parte desse fluxo para produzir trabalho,
Calor – Trabalho (transformação de energia) 
Ex: Geração de energia elétrica em centrais termoelétricas pela diferença de temperatura,
 Noção de Máquinas Térmicas
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Perturb3=4; % Perturbação oscilatória na malha 3
 Perturb4=4; % Perturbação oscilatória na malha 4
 Perturb5=1; % Perturbação oscilatória na malha 5
 Perturb2=10;
 FV1=3; % stiction na malha 1 
 
 causa='Perturbação nas malhas 3,2,4,5 e stiction';
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 Noção de Máquinas Térmicas
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Perturb3=4; % Perturbação oscilatória na malha 3
 Perturb4=4; % Perturbação oscilatória na malha 4
 Perturb5=1; % Perturbação oscilatória na malha 5
 Perturb2=10;
 FV1=3; % stiction na malha 1 
 
 causa='Perturbação nas malhas 3,2,4,5 e stiction';
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Quanto de Trabalho pode ser extraído do Calor ???
 Noção de Máquinas Térmicas
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Perturb3=4; % Perturbação oscilatória na malha 3
 Perturb4=4; % Perturbação oscilatória na malha 4
 Perturb5=1; % Perturbação oscilatória na malha 5
 Perturb2=10;
 FV1=3; % stiction na malha 1 
 
 causa='Perturbação nas malhas 3,2,4,5 e stiction';
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Aumentar a EFICIÊNCIA ??
 Noção de Máquinas Térmicas
ε < 1 – por causa da 2º lei da Termodinâmica há que haver um valor mínimo de qc que implica sempre que ΔStotal ≥0.
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Enunciado de Kelvin – Planck – é impossível construir um dispositivo que opere num ciclo termodinâmico e que não produza outros efeitos além do levantamento de um peso e troca de calor com um único reservatório térmico.
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MÁQUINAS TÉRMICAS – são máquinas que transformam energia térmica em mecânica útil. A energia térmica provém duma mistura combustível- ar liberando-se deste modo a energia química do combustível.
A energia térmica liberada pelo combustível é transferida ao fluído motor que fornece trabalho aos órgãos mecânicos do motor.
 Noção de Máquinas Térmicas
V01 - Fev-13
Perturb3=4; % Perturbação oscilatória na malha 3
 Perturb4=4; % Perturbação oscilatória na malha 4
 Perturb5=1; % Perturbação oscilatória na malha 5
 Perturb2=10;
 FV1=3; % stiction na malha 1 
 
 causa='Perturbação nas malhas 3,2,4,5 e stiction';
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Dependendo como o fluído motor comporta as máquinas térmicas podem ser classificadas em:
Combustão Interna – fluido motor participa da combustão
Volumétricas (fluido motor evolui de uma forma pulsante numa cavidade de volume variável)
Alternativas (motor a pistão) – fluido trabalho evolui dentro de um cilindro de volume variável e transmite energia às partes móveis desse cilindro impulsiona o movimento do sistema biela-manivela.
Rotativa (motor wankel) – volume variável desenvolve entre o rotor e a carcaça envolvente.
Dinâmicas (fluído motor possui um fluxo contínuo com utilização da sua energia cinética)
Rotativas (Turbinas a gás) 
A reação (Jato) – energia cinética usada para impulso do veículo.
 Noção de Máquinas Térmicas
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Perturb3=4; % Perturbação oscilatória na malha 3
 Perturb4=4; % Perturbação oscilatória na malha 4
 Perturb5=1; % Perturbação oscilatória na malha 5
 Perturb2=10;
 FV1=3; % stiction na malha 1 
 
 causa='Perturbação nas malhas 3,2,4,5 e stiction';
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Dependendo como
o fluído motor comporta as máquinas térmicas podem ser classificadas em:
Combustão Interna – fluido motor participa da combustão
Volumétricas (fluido motor evolui de uma forma pulsante numa cavidade de volume variável)
Alternativas (motor a pistão) – fluido trabalho evolui dentro de um cilindro de volume variável e transmite energia às partes móveis desse cilindro impulsiona o movimento do sistema biela-manivela.
Rotativa (motor wankel) – volume variável desenvolve entre o rotor e a carcaça envolvente.
Dinâmicas (fluído motor possui um fluxo contínuo com utilização da sua energia cinética)
Rotativas (Turbinas a gás) 
A reação (Jato) – energia cinética usada para impulso do veículo.
Combustão Externa – fluido motor não participa da combustão
Volumétricas (motor de locomotiva a vapor)
Dinâmicas (Turbina a vapor)
 Noção de Máquinas Térmicas
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Perturb3=4; % Perturbação oscilatória na malha 3
 Perturb4=4; % Perturbação oscilatória na malha 4
 Perturb5=1; % Perturbação oscilatória na malha 5
 Perturb2=10;
 FV1=3; % stiction na malha 1 
 
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Ex., Motor Combustão Interna
 Noção de Máquinas Térmicas
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Perturb3=4; % Perturbação oscilatória na malha 3
 Perturb4=4; % Perturbação oscilatória na malha 4
 Perturb5=1; % Perturbação oscilatória na malha 5
 Perturb2=10;
 FV1=3; % stiction na malha 1 
 
 causa='Perturbação nas malhas 3,2,4,5 e stiction';
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Ex., Motor Combustão Externa
 Noção de Máquinas Térmicas
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Perturb3=4; % Perturbação oscilatória na malha 3
 Perturb4=4; % Perturbação oscilatória na malha 4
 Perturb5=1; % Perturbação oscilatória na malha 5
 Perturb2=10;
 FV1=3; % stiction na malha 1 
 
 causa='Perturbação nas malhas 3,2,4,5 e stiction';
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1 – Martins, J., Motores de Combustão Interna, 3º ed, março 2011
2 -Loureiro, E., Notas de aula – Motores de combustão interna, UFPB, 01/02/2012
 
 Bibliografia
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Perturb3=4; % Perturbação oscilatória na malha 3
 Perturb4=4; % Perturbação oscilatória na malha 4
 Perturb5=1; % Perturbação oscilatória na malha 5
 Perturb2=10;
 FV1=3; % stiction na malha 1 
 
 causa='Perturbação nas malhas 3,2,4,5 e stiction';
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