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Aps   Carrro a Vapor 2018

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UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP 
Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia - ICET 
“CAMPUS ALPHAVILLE” 
CURSO DE GRADUAÇÃO 
ENGENHARIA MECÂNICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TURMA EM5P06 
1º Semestre de 2018 
GRUPO CARRO A VAPOR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SANTANA DE PARNAÍBA 
2018 
COORDENADOR 
2 
 
FÁBIO PAPALARDO 
TURMA EM5P06 
1º Semestre de 2018 
GRUPO CARRO A VAPOR 
 
 
CARLOS ALBERTO PETRI T2498B – 7 
JÉSSICA CRISTINE LUQUE T66018 – 1 
FATIMA NAYANE SANTOS MENDES T82099 – 5 
 
 
 
 
 
 
Trabalho apresentado à 
Universidade Paulista, Campus 
Alphaville, como requisito para 
obtenção de nota da matéria de 
Atividades Práticas Supervisionadas 
para o primeiro semestre de 2018 do 
curso de Engenharia Mecânica. 
Alphaville, 2 Junho de 2018. 
 
 
 
 
 
AVALIADOR PROF°: SHIVA CAMARGO 
 
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Sumário 
1 OBJETIVO ............................................................................................................ 4 
2 INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 4 
2.1 Origem da primeira máquina a vapor ......................................................................................5 
2.2 Primeiras aplicações industriais da máquina a vapor ..............................................................5 
2.3 A máquina a vapor na indústria ...............................................................................................6 
3 MOTOR A VAPOR ............................................................................................... 6 
3.1 Caldeiras ...................................................................................................................................8 
3.1.1 Caracterização ............................................................................................................... 10 
3.1.2 Tipos .............................................................................................................................. 11 
3.2 Máquinas à Vapor ................................................................................................................. 13 
3.3 Como funciona uma máquina à vapor .................................................................................. 13 
3.4 Equipamento de Segurança .................................................................................................. 14 
4 TEORIAS APLICADAS ....................................................................................... 15 
4.1 Tabelas de Vapor Saturado ................................................................................................... 15 
4.2 Rendimento das máquinas térmicas ..................................................................................... 16 
4.3 Cálculo do Rendimento de um Gerador de Vapor (GV) ........................................................ 17 
4.4 Perdas de calor num GV ........................................................................................................ 17 
4.5 Rendimento Térmico de um GV ............................................................................................ 18 
4.6 Terceira Lei de Newton ......................................................................................................... 20 
4.6.1 Energia ........................................................................................................................... 21 
4.7 Primeira Lei de Newton Lei I: ................................................................................................ 24 
4.8 Força de Atrito ....................................................................................................................... 24 
4.8.1 Tipos de Força de Atrito ................................................................................................ 25 
4.9 Relação Velocidade x Atrito .................................................................................................. 25 
4.9.1 Velocidade Angular ....................................................................................................... 26 
5 CONCLUSÃO ..................................................................................................... 27 
6 BIBLIOGRAFIA ................................................................................................... 28 
 
 
 
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1 OBJETIVO 
 
Aplicar os conhecimentos teóricos adquiridos em sala de aula com o estudo 
de fenômenos de transporte, termodinâmica básica, mecânica dos fluidos, dentre 
outros. Visando a construção de um carro movido a vapor respeitando as normas pré-
estabelecidas no manual disponibilizado aos alunos. Sendo que a carro deve 
transportar a carga mínima de 1000 g, com o seguinte dimensional máximo: 770 mm 
de comprimento; 500 mm de largura e 400 mm de altura. 
 
2 INTRODUÇÃO 
 
A primeira referência da 
máquina a vapor é encontrada no 
período helenístico. Em seguida, 
falamos sobre experimentos para 
aproveitar a expansão dos 
compostos devido à mudança da 
fase líquida para a fase de gás 
(vapor): em particular, a célula de 
Aeolus da garça real. É uma 
esfera de metal oca cheia de água, com os braços tangentes ao orifício de saída: 
quando a água é aquecida, vaporiza e o vapor de água que sai dos buracos, girando 
a própria bola. 
Você também deve se lembrar das tentativas de usar o vapor de Leonardo 
da Vinci com seu carro chamado Architano. Em 1606, os experimentos de Giovanni 
Battista della Porta conseguiram usá-lo como força motriz. O engenheiro de Salomon 
de Caus também realizou experimentos com motores a vapor semelhantes aos da 
Della Porta. Em 1615, Alomon Caus publicou um tratado sobre o seu sistema 
contendo uma bomba de vapor. 
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Nos últimos tempos, as primeiras aplicações de vapor podem ser rastreadas 
até os experimentos de Denis Papin e sua panela de pressão de 1679. Nessa 
experiência, ele passou a conceber ideias sobre como desenvolver o uso do vapor. 
 
2.1 Origem da primeira máquina a vapor 
 
Os experimentos subsequentes ocorreram no início do século 18, 
especialmente para o bombeamento de água das minas. O bombeio da água foi feito 
pelo sistema desenvolvido em 1698 por Thomas Savery usando o vácuo criado pela 
condensação do vapor introduzido em um recipiente. Com este experimento foi 
possível elevar a água para aproximadamente 10 m de altura. Além disso, graças à 
invenção do sistema cilindro-pistão (provavelmente devido a Denis Papin), foi possível 
converter a energia do vapor em movimento mecânico. Desta forma, obteve-se um 
trabalho mecânico e, portanto, a primeira máquina a vapor. 
 
2.2 Primeiras aplicações industriais da máquina a vapor 
 
Newcomen steam engine O primeiro 
exemplo de aplicação industrial deste conceito 
é o motor a vapor Newcomen, 1705. A 
máquina Newcomen era grande, mas não 
muito poderosa e dispendiosa. Eu só consegui 
fazer um movimento de ida e volta. Por esta 
razão, é usado para extrair água de minas. 
Inicialmente, a máquina a vapor 
funcionava a baixa pressão, ou seja, o vapor 
era usado imediatamente. Tal qual deixou a 
caldeira para o cilindro. Essas máquinas a 
vapor eram enormes em comparação com a 
energia fornecida. Para instalação em veículos autopropulsados, portanto, um design 
de motor a vapor menor e mais leve era necessário para a mesma potência. 
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Este problema levou à criação de máquinas a vapor de alta pressão. Nas 
máquinas a vapor de alta pressão, a pressão se acumula no interior da caldeira em 
vez de expulsar o vapor de água no cilindro à medida que ocorre. Este objetivo foi 
alcançado mais tarde, graças à invenção do capacitor externo. No condensador 
externo, a distribuição das gavetas