As Propriedades Utilizadas Pela Locomotiva A Vapor A Partir Da Queima De Combust Vel Para Promover O Deslocamento Da M Quina

INTRODUÇÃO
A Locomotiva a vapor.

A Locomotiva a vapor é uma locomotiva movimentada por um motor a vapor que compõe de três partes principais: a caldeira, a máquina térmica e a carroçaria. É um dispositivo que ilustra uma máquina térmica.
Na fornalha, pela combustão é obtida energia térmica (calor), que é transferida para a água existente na caldeira. Essa água se aquece e entra em ebulição, e o vapor produzido expande-se, realizando trabalho.
A expansão do vapor transformou energia térmica em energia mecânica
(pela realização de trabalho), o que resulta no movimento do equipamento. As locomotivas a vapor utilizam o vapor sob pressão para acionar os êmbolos que transmitem o movimento por puxavantes e braçagens às rodas. Na fornalha, localizada mais atrás, queimando combustível carvão, lenha ou óleo (que fica armazenado no tender) é obtida energia térmica (calor), que é transferida para a água existente na caldeira.
A caldeira é basicamente um tanque de aço resistente a altas pressões cheio d'água e com tubos interligando a fornalha à caixa de fumaça na parte da frente, por onde passa a chama para o aquecimento e produção do vapor.
Na parte superior um conjunto de válvulas colhe o vapor e o distribui para os cilindros onde vai acionar os êmbolos, escapando depois por um tubo Venturi dentro da caixa de fumaça para a chaminé e com isto aumentando a tiragem para manter intensa a chama na fornalha. Sendo a locomotiva equipada com superaquecedor o vapor, ao sair da caldeira, passa por uma serpentina de tubos em contato com a chama para aumentar sua temperatura e pressão, expandindo-se e realizando trabalho.

Figura 1 - Esquema de uma típica locomotiva a vapor
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PASSO 1:
Análise da Segunda Lei da Termodinâmica.

Figura 2 – Esquema geral das máquinas térmicas.
Na figura 2, apresentamos um esquema geral das máquinas térmicas. Uma fonte quente à temperatura T1 (a caldeira, no caso da máquina a vapor) fornece à máquina uma quantidade de calor Q1. Parte desse calor é