MÁQUINAS TERMICAS

1 JUSTIFICATIVA

O princípio de funcionamento das máquinas térmicas foi estabelecido pelo físico Nicolas Sadi Carnot antes de ser enunciada a segunda lei da Termodinâmica. Estudando essas máquinas, Carnot percebeu que era fundamental uma diferença de temperaturas para que uma máquina térmica funcionasse. Então, para converter calor em trabalho, a máquina térmica deve funcionar entre duas fontes térmicas: uma fonte quente, da qual retira uma quantidade de calor, e uma fonte fria, para a qual rejeita uma quantidade de calor. Nicolau p.103.
O grau de eficiência de uma máquina térmica pode variar de acordo com a quantidade de trabalho que ela realiza com determinada quantidade de calor. Por essa razão há a necessidade de compreender o funcionamento das máquinas térmicas, para que se possa entender e desenvolver meios que se aproximem de uma dita “eficiência perfeita”, uma vez que esta não é possível de se alcançar.
Segundo Carnot, “Ninguém ignora que o calor pode ser a causa do movimento. Que ele possui até uma grande potência motriz: as máquinas a vapor, hoje tão espalhadas, são uma prova eloquente para quem tiver olhos para ver.”
No século XIX, por conta de ruptura das caldeiras que eram submetidas a elevadas temperaturas, muitas máquinas térmicas à vapor explodiam e acabavam por matar inúmeros operários. Sensibilizados com as famílias pelas mortes, Robert Stirling e seu irmão engenheiro criaram na prática o que era conceito de uma máquina térmica. Um motor que era mais seguro e que substituísse a máquina a vapor, porém sem perder semelhança no funcionamento e na estrutura. Mais tarde passaríamos a chamá-la de motor de Stirling.
Entre os anos de 1950 e 1960, a Philipis criou um protótipo de motor de Stirling que chegou a uma eficiência de aproximadamente 45%, tornando, assim, esta máquina uma das de maior eficiência. O trabalho e a eficiência podem ser aumentados conforme haja uma maior diferença de temperatura entre a fonte quente e a fonte fria.
O gás