Aqui está um detalhamento das transformações de energia em um motor a vapor:
1. Energia química para energia térmica *
combustão de combustível: O motor a vapor começa com o combustível (como madeira, carvão ou óleo) sendo queimado. Esse processo de combustão converte a energia química armazenada no combustível em energia térmica (calor).
2. Energia térmica para energia mecânica *
aquecimento de água: O calor do processo de combustão é usado para aquecer a água em uma caldeira. Isso transforma a água em vapor, que tem um volume e pressão muito mais altos.
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Expansão a vapor: O vapor de alta pressão é então direcionado para um cilindro, onde empurra contra um pistão. À medida que o vapor se expande, ele esfria, liberando sua energia térmica e convertendo -a em energia mecânica.
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Movimento do pistão: O movimento do pistão é conectado a um virabrequim, que converte o movimento linear do pistão em movimento rotacional.
3. Energia mecânica para trabalhar *
Movimento de rotação: A rotação do eixo de manivela é usada para alimentar várias máquinas, como rodas, geradores ou bombas. Essa energia mecânica agora está fazendo um trabalho útil.
4. Calor desperdiçado *
Vapor de exaustão: O vapor que se expandiu no cilindro é esgotado e liberado na atmosfera. Esse vapor ainda carrega alguma energia térmica, representando uma perda de eficiência.
em resumo: O motor a vapor transforma a energia química do combustível em energia mecânica que pode ser usada para fazer o trabalho. Este processo envolve uma série de conversões de energia:
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energia química → energia térmica → energia mecânica → trabalho Nota importante: Os motores a vapor não são perfeitamente eficientes. Parte da energia química original é perdida como calor residual durante o processo.