Equações principais
Conservação de energia
Válida para máquinas térmicas e frigoríficas.
21
QQ +=t
Equações principais
Rendimento (máquinas térmicas)
Eficácia (máquinas frigoríficas)
t
2
Q
e=
Não pode ser superior a 1
(<100%)
Usualmente, é superior a 1
(>100%)
1
2
1
1
Q
Q
Q
-==
t
h
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: t > 0 ; Ciclo horário: t < 0 .
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
2
1
T
T
MAX
-=h