A MAQUINA A VAPOR

...

3.1.3 – Lei zero da termodinâmica

Essa lei fala sobre equilíbrio térmico, onde dois corpos em um ambiente termicamente isolado tendem a atingir uma mesma temperatura. É exemplificado da seguinte maneira; “se um corpo A esta em equilíbrio térmico com um corpo B e este em equilíbrio térmico com um corpo C, então A esta em equilíbrio térmico com C”. Assim a temperatura de um sistema é uma propriedade que, eventualmente, atinge o mesmo valor que o de outros sistemas, quando todos eles são colocados em contato (Halliday,1983).[i]

3.2 – História da maquina a vapor

A primeira máquina a vapor a qual se pode empregar um uso industrial foi criada pelo engenheiro militar inglês Thomas Savery em 1698. Essa máquina tinha como objetivo a retirada de água das minas de carvão, porem estava propicia a explosões devido ao à sua utilização de vapor e alta pressão. Thomas Newcomen aperfeiçoou a máquina de Savery em 1712, assim podendo ser usada nas minas mais profundas com um risco menor de explosões e com um novo objetivo além de retirada de água a mesma poderia ser utilizada para a retirada do material da mina. Em 1765 James Watt procurava uma maneira de aumentar a eficiência e minimizar os custos com o carvão utilizado como combustível nas máquinas, foi assim então que Watt elaborou uma máquina com condensador que minimizada as perdas de calor e também tinha novas finalidades como a propulsão de moinhos e tornos. A necessidade cada vez maior de produzir mais e melhor culminou na revolução Industrial, ocorrida a partir da segunda metade do século XVIII.

3.3 – Funcionamento da máquina a vapor

A máquina a vapor não cria energia, elas transformam a energia térmica em energia mecânica, através de uma fornalha onde se queima carvão, óleo ou madeira para a produção de energia térmica que será convertida em trabalho (Resnick, 1983).[j]

3.4 – Maquina a vapor no cenário industrial

As tecnologias redefinem as concepções nas organizações e contrapõem o cenário iniciado com a primeira Revolução Industrial, que em sua primeira fase privilegiou o carvão, o ferro e a máquina a vapor, na segunda fase o aço substituiu o ferro como material industrial básico e o vapor foi substituído pela eletricidade e pelos produtos do petróleo como principais fontes de força motriz. A analogia com a primeira revolução está no salto qualitativo operado no desenvolvimento da tecnologia de produção que acabou por romper a continuidade dos avanços quantitativos que se iam acumulando nas tecnologias já existentes (SCHAFF, 1996). A estratégia, mais dinheiro com menos pessoas, prosseguir-se-á nas novas etapas dos sistemas produtivos em que se implantam tecnologias com um ímpeto que causa rupturas nas tradicionais formas do desenvolvimento das tarefas. Na Automação Industrial no século XVIII, a criação inglesa da máquina a vapor, aumentando a produção de artigos manufaturados, e estas foram às décadas da Revolução Industrial. No século seguinte a indústria cresceu e tomou forma, novas fontes de energia e a substituição do ferro pelo aço impulsionaram o desenvolvimento das indústrias na Europa e EUA. Neste contexto, nos anos que seguiram, foram criados dispositivos mecânicos chamados relés, que em breve tomariam as fabricas. A todos esses acontecimentos, e a outros que seguiram, foi dado o título de II Revolução Industrial.

4 – METODOLOGIA [k]

Às máquinas, não deixam de ser também uma espécie de ferramenta, visto que são projetadas como meio de atingir um determinado propósito. Porém, diferentemente das ferramentas, as máquinas apresentam certo nível de autonomia no seu funcionamento, isso que as diferenciam dos artefatos, utensílios, dispositivos e da idéia básica de ferramenta. A inúmeros tipos de motores: o a vapor, o de combustão, o pneumático, o hidráulico, o elétrico. Todos eles têm em comum a capacidade de transformar uma energia dada em energia cinética, uma energia encapsulada em mecânica. As maquinas são um conjunto de partes ou corpos sólidos, de um lado, e de um gerador de energia cinética, mecânica, de outro, que transmite força e movimento entre essas partes de um modo predeterminado e com finalidades predeterminadas.

4.1 – Energia

Energia é a grandeza física capaz de alterar a matéria, independente de sua propriedade física ou posição espacial. Energia é a quantidade de movimento molecular ou atômico. Energia é uma medida do nível de aleatoriedade da orientação dos vetores coordenado e momento de um sistema em equilíbrio termodinâmico.

4.2 - Energia interna (U)

É a energia presente em determinado sistema termodinâmico, existem dois níveis de energia interna, a Macroscópica e Microscópica.[l]

4.2.1 - Nível macroscópico

É o nível de energia acessível aos nossos sentidos, como por exemplo, transferência de calor, onde conseguimos perceber se um objeto se encontra em um maior grau de temperatura apenas aproximando a nossa mão dele.

4.2.2- Nível microscópico

Inacessível aos nossos sentidos, como por exemplo, as vibrações de um átomo de ouro, por exemplo, somente com aparelhos de medição precisas podemos avaliar o grau de energia de um sistema microscópico. A energia pode se apresentar de várias formas, como energia cinética, energia térmica, energia sonora, energia nuclear, energia luminosa, energia mecânica, etc. Depende do sistema termodinâmico que está sendo estudado.

4.3 - Energia térmica[m]

Ela se apresenta como energia cinética média de cada uma das partículas do sistema a partir do seu cento de massa. Um processo onde não há interação do calor é chamado de processo adiabático presente somente em concepções ideais.

4.4- Temperatura (T) [n]

Temperatura em termodinâmica é sempre a absoluta, expressa na escala Kelvin. É uma grandeza física que mensura a energia cinética média de cada grau de liberdade de cada uma das partículas de um sistema em equilíbrio térmico. Temperatura é o grau de agitação das moléculas.

4.5- Trabalho (W)[o]

Trabalho é tudo aquilo que tem como efeito sobre tudo aquilo que é externo ao sistema