Máquinas Térmicas

Máquinas Térmicas

Transformando calor em trabalho deste a Revolução Industrial!

O que fazer com o CALOR?

Transformar em TRABALHO!

Para obter trabalho, a humanidade usou a força de animais e dos próprios homens, às vezes a força do vento ou de uma correnteza. Foi apenas na Revolução Industrial, no século XIX em diante, que aprendemos a usar o CALOR para fazer isso com as máquinas térmicas.

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A finalidade de uma máquina térmica é ​

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​

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em ​

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.

É uma simulação do PhET.
Escolha SISTEMAS.

​​Acesse esse site .

□ Mude a fonte de energia mecânica para uma “chaleira”.

□ Mude o receptor de energia para “ventilador”.

□ Selecione “Símbolos de Energia” no canto superior direito.

□ Ligue o calor na chaleira no nível máximo.

Deixe como na imagem acima.

Multiple Choice

Observe a energia que vai sendo transformada em trabalho (energia mecânica). Todo o calor (100%) é transformado em trabalho?

• Sim

• Não

Multiple Choice

Na simulação, a roda consegue "capturar" toda a energia mecânica do vapor?

• Não

• Sim

• Não dá pra saber

Multiple Choice

Fique observando a energia elétrica que é levada para o ventilador. Ele consegue transformar TODA a energia elétrica em trabalho (energia mecânica)?

• Não

• Sim

• Não dá pra saber

Fluxo de Energia na Máquina

A máquina recebe calor da fonte quente (na simulação é o fogo sob a chaleira) e o direciona para uma fonte fria (na simulação é o ar). "No caminho", uma parte da energia é transformada em trabalho, mas não 100%: apenas uma parte.
Na simulação, é o bico da chaleira que produz o trabalho, "soprando" o valor sob pressão, que vai empurrar a roda.

Labelling

Indique as partes da máquina térmica:

Drag labels to their correct position on the image

Fonte Quente

Fonte Fria

Trabalho

Calculando a Potência do Calor

Exemplo:

Fórmula:

Rendimento da Máquina Térmica

Note que esta máquina térmica não produz apenas 'vento' como na simulação: ela usa parte da energia mecânica para erguer o clipe.

Assista esse vídeo (short)

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A máquina do vídeo transforma energia ​

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(calor) em energia potencial ​

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ao erguer o clipe (desprezando a velocidade do clipe).

A potência mecânica.

O calor do etanol.

Calculando o Rendimento da Máquina

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Interpretando o resultado anterior: a máquina do vídeo converte em ​

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para erguer o clipe apenas ​

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da energia obtida com a queima do ​

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.