MAQUINAS TERMICAS - O QUE SÃO:

As máquinas térmicas são máquinas capazes de converter calor em trabalho. Elas funcionam em ciclos e utilizam duas fontes de temperaturas diferentes, uma fonte quente que é de onde recebem calor e uma fonte fria que é para onde o calor que foi rejeitado é direcionado.

 A respeito das máquinas térmicas é importante saber que elas não transformam todo o calor em trabalho, ou seja, o rendimento de uma máquina térmica é sempre inferior a 100%.

                                              Rendimento de uma máquina térmica
 
PRINCIPAIS CIENTISTAS:
 
No século I d.C. Heron teve uma ideia e construiu um dispositivo que era constituído por uma esfera de metal com dois furos, dos quais escapava ar quente (vapor) que era proveniente do aquecimento da água. Hoje, em linguagem moderna, o dispositivo criado por Heron é uma máquina térmica, ou seja, um dispositivo que transforma calor em trabalho mecânico. o dispositivo criado por Heron não foi utilizado para produzir grandes quantidades de energia mecânica. Somente no século dezoito foram construídas as primeiras máquinas capazes de realizar trabalhos em grandes escalas, ou seja, trabalhos industriais.

       As primeiras máquinas do século XVIII tinham rendimentos muito baixos, ou seja, consumiam grandes quantidades de combustível e realizavam pequenos trabalhos. Foi por volta de 1770 que o inventor escocês James Watt apresentou um modelo de máquina que substituiu as máquinas que até então existiam, pois era mais eficiente e apresentava enormes vantagens. De maneira bem simplificada podemos dizer que a máquina proposta por Joule retirava calor de uma fonte quente, parte desse calor ele realizava um trabalho movendo um pistão e o restante ele rejeitava para uma fonte fria.
      A máquina proposta por Watt foi empregada nos moinhos e no acionamento de bombas d’água inicialmente, mas posteriormente passou a ser empregada nas locomotivas e nos barcos a vapor.

CICLOS TERMODINÂMICOS:

Os ciclos termodinamicos sao usados para produzir trabalho (motores, turbinas), aquecimento ou refrigeração. Não e necessario que a mesma massa de gas execute cada ciclo.
   
    CICLO DE CARNOT

Com descrição do topico anterior, pode-se traçar  o ciclo de Carnot em um diagrama pv. Cada trecho do ciclo tem sua curva caracteristica (isotermica ou adiabatica).
      Concluiu-se que a igualdade revela que a eficiêcia de um ciclo de Carnot não depende da natureza do gas. Depende apenas das temperaturas das fontes fria e quente. É a maxima eficiencia que uma maquina termica poderia ter na operação entre essas dua temperaturas.
      Em qualquer ciclo termodinamico reversivel, e impossivel converter todo o calor adicionado em trabalho util, o que permitiria atingir a eficiencia termica de 100%, uma vez que, em todo ciclo, ha trocas de calor em niveis doferentes de temperaturas.


IMPACTOS CAUSADOS NA SOCIEDADE DA EPOCA:

   A Fábrica


As fábricas do início da Revolução Industrial não apresentavam o melhor dos ambientes de trabalho. As condições das fábricas eram precárias. Eram ambientes com péssima iluminação, abafados e sujos. Os salários recebidos pelos trabalhadores eram muito baixos e chegava-se a empregar o trabalho infantil e feminino. Os empregados chegavam a trabalhar até 18 horas por dia e estavam sujeitos a castigos físicos dos patrões. Não havia direitos trabalhistas como, por exemplo, férias, décimo terceiro salário, auxílio doença, descanso semanal remunerado ou qualquer outro benefício. Quando desempregados, ficavam sem nenhum tipo de auxílio e passavam por situações de precariedade.

Reação dos trabalhadores


Em muitas regiões da Europa, os trabalhadores se organizaram para lutar por melhores condições de trabalho. Os empregados das fábricas formaram as trade unions (espécie de sindicatos) com o objetivo de melhorar as condições de trabalho dos empregados. Houve também movimentos mais violentos como, por exemplo, o ludismo. Também conhecidos como "quebradores de máquinas", os ludistas invadiam fábricas e destruíam seus equipamentos numa forma de protesto e revolta com relação a vida dos empregados. O cartismo foi mais brando na forma de atuação, pois optou pela via política, conquistando diversos direitos políticos para os trabalhadores.


A REVOLUÇAO INDUSTRIAL E AS MAQUINAS:

A Revolução Industrial teve inicio no seculo XVIII, na Inglaterra, com a mecanização dos sistemas de produção. Enquanto na Idade Media o artesanato era forma de produzir mais utilizada, na Idade Moderna tudo mudou.

      AVANÇOS TECNOLOGICOS

 O seculo XVIII foi marcado pelo grande salto tecnologico nos transportes e maquinas. As maquinas a vapor, principalmente os gigantes teares, revolucionou o modode produzir. Se por um lado a maquina substituiu o homem, gerando milhares de desempregados, por outro baixou o preço de mercadorias e acelerou o ritmo de produção.
    Na area de transportes, podemos destacar a invenção das locomotivas a vapor e os trens a vapor.
    A Revolução tornou os metodos de produção mais esficientes. Os produtos passaram a ser produzidos mais rapidamente, barateando o preço e estimulando o consumo. As maquinas foram substituindo, aos poucos, a mão-de-obra humana.
   Ate os dias de hoje, o desemprego e uma dos grandes problemas nos paises em desenvolvimento. As empresas procuram profissionais bem qualificados para ocuparem empregos qe exigem cada vez mais criatividade e multiplas capacidades. Mesmo nos paises desenvolvidos tem faltado empregos para a população.


TIPO DE MOTORES EXISTENTES:

   MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA: maquina termica que converte energia quimica contida no combustivel em energia mecanica. Essa energia e liberada pela queima ou oxidação do combustivel dentro do motor.
     A mistura ar-combustivel antes da queim e os produtos da combustao sao os fluidos do trabalho. A transformação em energia mecanica ocorre diretamente entre os fluidos de trabalho e os componentes mecanicos do motor.
    Em 1892, os combustiveis sempre tiveram maior impacto no desenvolvimento dos motores de combustao interna. Antes de 1905, embora as taxas de comprenssao fossem baixas (4:1 ou menores) para evitar problemas de detonação, o combustives muito volatil proporcionava facil partida e boa perfomance em climas frios.

Nos primeiros 150 anos foram as MÁQUINAS A VAPOR:



Água, transformada em vapor, foi interposta entre os gases de combustão produzidos pela queima de combustível e o sistema pistão cilindro.

 
     Animação de um uniflow steam engine. As valvlas sao controladas pelo eixo de cames na parte de cima na parte de cima. Vapor a alta pressão entra (vermelho), e sai a baixa pressao (amarelo). 





                   SS        Christopher Columbus, por volta de 1890.
        Motor naval de tripla expansão usado para propulsionar o