Motor a vapor

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Motor a vapor
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O motor a vapor, também chamado de máquina a vapor e turbina a vapor, é um tipo de máquina térmica que explora a pressão do vapor. Todas as máquinas térmicas funcionam baseadas no princípio de que o calor é uma forma de energia, ou seja, pode ser utilizado para produzir trabalho, e seu funcionamento obedece às leis da termodinâmica. Embora a invenção do motor de combustão interna no final do século XIX parecesse ter tornado obsoleta a máquina a vapor, ela ainda hoje é muito utilizadaː por exemplo, nos reatores nucleares que servem para a geração de eletricidade.

No caso da máquina a vapor, o fluido de trabalho é o vapor de água sob alta pressão e a alta temperatura. O funcionamento da turbina a vapor baseia-se no principio de expansão do vapor, gerando diminuição na temperatura e energia interna; essa energia interna perdida pela massa de gás reaparece na forma de energia mecânica, pela força exercida contra um êmbolo.

História

Triciclo Chariot à feu ("carrinho à fogo") ou Fardier ("carroça") de Joseph Cugnot.[1]

A primeira máquina a vapor que temos relatada foi a eolípila, também chamada de "bola de vento", criada por Heron de Alexandria no século I. Em 1698, Thomas Savery, engenheiro militar inglês, criou um motor que leva seu nome que poderia ser utilizado dentro das fábricas, dando, assim,um passo importante para a revolução industrial. Em 1712, Thomas Newcomen projetou uma nova máquina que poderia ser utilizada dentro de minas de carvão, a qual, apesar de mais lenta que as anteriores, podia tanto elevar água quanto cargas mais pesadas e tinha um custo de capital muito menor (uma vez que substituía os cavalos que eram usados no trabalho). Todas estas máquinas foram importantes para a introdução do vapor na nossa sociedade. Em 1769, Joseph Cugnot criou um triciclo [1] movido a vapor,[2] que envolveu-se naquele que é tido como o primeiro acidente rodoviário motorizado da história.[3] Todavia, foi no ano de 1777 que o motor a vapor mais importante foi criado. James Watt, fabricante de instrumentos londrino, aperfeiçoou o motor a vapor de Newcomen, após perceber uma falha no projeto da mesma, na qual um tempo muito grande era gasto por ter o aquecimento tanto do vapor quanto do combustível em um mesmo cilindro criando assim um segundo cilindro.

Primeiras aplicações

Uma das primeiras utilizações da máquina a vapor foi para fabricação de tecidos, onde a água acumulada nas minas de ferro e de carvão era aquecida para gerar vapor. Graças a essas máquinas, a produção de mercadorias aumentou muito. E os lucros dos burgueses donos de fábricas cresceram na mesma proporção. Por isso, os empresários ingleses começaram a investir na instalação de indústrias. As fábricas se espalharam rapidamente e provocaram mudanças tão profundas que os historiadores atuais chamam aquele período de Primeira Revolução Industrial[4][5][6] O modo de vida e a mentalidade de milhões de pessoas se transformaram, numa velocidade espantosa. O mundo novo do capitalismo, da cidade, da tecnologia e da mudança incessante triunfou. As máquinas a vapor bombeavam a água para fora das minas de carvão. Eram tão importantes quanto as máquinas que produziam tecidos. As carruagens viajavam a 12 quilômetros por hora e os cavalos, quando se cansavam, tinham de ser trocados durante o percurso. Um trem da época alcançava 45 quilômetros por hora e podia seguir centenas de quilômetros. Assim, a Revolução Industrial tornou o mundo mais veloz. Como essas máquinas substituíam a força dos cavalos, convencionou-se medir a potência desses motores em HP (do inglês horse power, "cavalo-força").

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