Termodinâmica Aula 4

• Dilatação térmica: Todos os corpos na natureza estão sujeitos a este fenômeno, uns mais outros menos. Geralmente quando aquecemos algum corpo, ou alguma substância, esta tende a aumentar seu volume (expansão térmica). E, se resfriarmos algum corpo ou substância esta tende a diminuir seu volume (contração térmica). 
• Existem alguns materiais que em condições especiais fazem o contrário, ou seja, quando aquecem contraem-se e quando esfriam dilatam-se. É o caso da água quando está na faixa de temperatura entre 0ºC e 4ºC. Porém este é um caso isolado, pois a água é considerada uma substância anômala. 
• Porque a dilatação térmica acontece? Bem, você deve estar lembrado que quando aquecemos alguma substância estamos aumentando a agitação de suas moléculas, e isso faz com que elas se afastem umas das outras, aumentando logicamente o espaço entre elas. 
• Para uma molécula é mais fácil, quando esta está vibrando com mais intensidade, afastar-se das suas vizinhas do que aproximar-se delas. Isso acontece por causa da maneira como as forças moleculares agem no interior da matéria. 
• Então, se o espaço entre elas aumenta, o volume final do corpo acaba aumentando também. Quando resfriamos uma substância ocorre exatamente o inverso. Diminuímos a agitação interna das mesmas o que faz com que o espaço entre as moléculas diminua, ocasionando uma diminuição do volume do corpo. Se o espaço entre as moléculas diminui, o volume final do corpo acaba diminuindo também.
• Como calcular estas dilatações ou estas contrações? Existem três equações simples para determinar o quanto um corpo varia de tamanho, e cada uma delas deve ser usada em uma situação diferente: 

• Vale destacar que o coeficiente de dilatação linear (alfa) é um número tabelado (ver tabela abaixo) e depende de cada material. Com ele podemos comparar qual substância dilata ou contrai mais do que outra. Quanto maior for o coeficiente de dilatação linear da substância mais facilidade ela terá para aumentar seu tamanho, quando aquecida, ou diminuir seu tamanho, quando resfriada. Outra coisa interessante de notar é que, se soubermos o valor do coeficiente de dilatação linear de uma determinada substância, poderemos também saber o valor do coeficiente de dilatação superficial (beta) e o coeficiente de dilatação volumétrica (gama) da mesma. 
• Eles se relacionam da seguinte maneira: beta= 2 alfa e gama= 3 alfa

• Obs: DL , DA ou DV positivos significa que a substância aumentou suas dimensões. DL , DA ou DV negativos significa que a substância diminuiu suas dimensões.
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Mitos do Sistema Flex Fuel

Os motores com o sistema flex fuel, que podem ser abastecidos tanto com álcool quanto com gasolina, conquistaram os brasileiros e, devido à aceitação, hoje estão em 9 de cada 10 veículos fabricados no País. Mas o surgimento desta tecnologia trouxe alguns mitos, como o de que os motores apresentam problemas quando o consumidor opta por abastecê-los com um tipo de combustível por tempo prolongado e que o veículo demora a reconhecer quando há troca do combustível. No entanto, especialistas no assunto afirmam que isto não é verdade, o que significa que quem possui carro flex tem a liberdade de escolher o combustível mais viável economicamente na hora de abastecer. Os motores flex são projetados para funcionar com álcool e gasolina misturados ou somente com um dos combustíveis. As falhas e desgastes que podem ocorrer não são geradas pelo uso apenas de um ou de outro, mas por causa da má qualidade do combustível, como excesso de álcool na gasolina ou de água no álcool, conforme explicou Roberto Bortolussi, professor e coordenador do Curso de Engenharia Mecânica de Automóveis da Faculdade de Engenharia Industrial (FEI), de São Bernardo do Campo (SP). Funcionamento Quem possui veículo com motor bicombustível não precisa se preocupar também com o mito de que o carro não vai funcionar quando houver troca do combustível. “Este tipo de motor possui um sistema eletrônico que reconhece instantaneamente o tipo de combustível. Assim, pode-se abastecer com gasolina, álcool ou com os dois juntos a qualquer momento”, afirmou o mecânico Carlos Roberto Ribeiro, que trabalha há mais de duas décadas com motores de veículos. Carlos Roberto afirma que abastecer o carro por muito tempo apenas com álcool, que é um combustível bem mais corrosivo que a gasolina, não afeta ou diminui o tempo de vida útil de um motor flex fuel. A afirmação é reforçada pelo mecânico Marcelo de Almeida Grande. “Os motores foram desenvolvidos com dispositivos projetados e testados para atenderem às mesmas especificações e requisitos de durabilidade que tem um carro com motor a gasolina. Tanto o uso contínuo de um quanto de outro combustível não prejudica a durabilidade”, disse. Clovis Fernandes Tormin possui uma distribuidora de hortifrutigranjeiros e percorre diariamente cerca de 200 quilômetros para entregar frutas e verduras em diversos estabelecimentos de Uberlândia. Para fazer este trabalho, o empresário utiliza um carro com motor bicombustível. Hoje, ele está optando por encher o tanque do veículo com álcool e ele garante que isso não provocou nenhum problema mecânico que atrapalhasse o desempenho do veículo. “Não tenho problema. Pelo contrário, o motor liga normalmente quando saio de manhã, ao contrário dos antigos motores a álcool.” Gasolina aditivada é melhor, diz mecânico Segundo o mecânico Marcelo de Almeida Grande, que trabalha há 18 anos em Uberlândia, a gasolina comum pode ser usada em todos os carros flex fuel, mas ele recomenda aos consumidores que optem sempre pela aditivada. “Este tipo de gasolina evita a carbonização das partes internas do motor, pois possui aditivos que exercem a função de livrar o sistema de impurezas e manter limpo os bicos injetores, o tanque e válvulas por onde circula o combustível”, disse. Marcelo Grande e o também Carlos Ribeiro não recomendam aos proprietários de carros a gasolina colocar o adaptador flex fuel que está sendo vendido no mercado. O adaptador possui um sensor de identificação do combustível da mesma forma que os motores flex fuel que saem de fábrica. No entanto, para um veículo funcionar com álcool e gasolina, mantendo desempenho e performance e garantindo a durabilidade das peças, é preciso que o sistema seja desenvolvido especialmente para ele. Só assim é possível garantir um padrão de qualidade de funcionamento. “Não basta apenas reconhecer o combustível, o motor precisa de peças apropriadas para os dois combustíveis. Caso contrário, se você passar a abastecer um carro a gasolina com álcool, as peças do motor vão estragar em no máximo seis meses”, afirmou Carlos Ribeiro. Fonte: Correio de Uberlândia.

Termodinâmica Aula 3

• Ao receber calor, os corpos apresentam um movimento de vibração de suas moléculas. Este movimento recebe o nome de agitação térmica, que é responsável pela energia térmica.

• A propagação do calor ocorre sempre no sentido do corpo de maior temperatura para o corpo de menor temperatura, esse movimento térmico estará buscando sempre o equilíbrio entre os dois corpos.
• As formas de propagação do calor são: A condução, comum aos corpos sólidos. A convecção, comum aos fluidos. E a irradiação solar, que não se importa com a matéria. 
• As trocas de calor de um corpo demonstram os limites a que estes corpos estão sujeitos a suportar variação de temperatura. No calor sensível, o corpo sofre variação de temperatura sem alterar seu estado de composição. No calor latente, o corpo sofre variação de temperatura e sofre também variação no seu estado de composição. 
• Por exemplo, faremos um experimento com a água, onde colocaremos uma quantidade para aquecer em um recipiente. Se a água estiver em uma escala entre 0°C e 100°C a água sofrerá calor sensível, variando a temperatura sem variar o estado de composição. 
• Quando a água atingir 100°C passará a sofrer calor latente, quando altera seu estado de líquido para gasoso. Ao mesmo tempo, se a temperatura da água for reduzida para menos de 0°C, também passará a sofrer calor latente, quando altera seu estado de líquido para sólido. 
• A combustão é uma reação exotérmica de uma substância com o oxigênio quando esta libera uma intensidade de calor. Significa a queima de 1g de uma determinada substância que libera uma quantidade de calor, denominado calor de combustão. Este é o princípio de funcionamento dos motores de combustão interna (motor de carro). 
• A capacidade térmica de um corpo é a razão entre a quantidade de calor sensível cedida ou absorvida pelo corpo e a correspondente variação de temperatura.
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Parâmetros Estatísticos

• A análise estatística permite calcular parâmetros que são utilizados em um determinado processo produtivo, visando controlar e condicionar qualitativamente este processo. Estes parâmetros, quando aplicados à manutenção, tornam a manutenção preditiva uma ferramenta capaz de reduzir custos e maximizar a produção. 
• No Controle Estatístico de Processo (CEP), são aplicadas ferramentas de melhoramento da manutenção, transformando dados aleatórios em quantitativos e gráficos, os quais, devem ser compartilhados por todos os colaboradores. Por este motivo, ultimamente, os técnicos de manutenção tem sido constantemente exigidos a estarem inseridos nesses controles e emitirem opinião, com acentuado embasamento técnico. 
• Os principais parâmetros estatísticos são: 
• Média: representada pela soma de um conjunto de números dividido pelo número de eventos que forma este conjunto. Exemplo: 2,4,6,8,10,12---------------2+4+6+8+10+12= 42 dividindo-se por 6 = 7. 
• Mediana: valor do ponto central de um conjunto de números ordenados (N ímpar) ou a média aritmética dos dois valores centrais (N par). Exemplos: a) 3,3,4,5,6,8,8,8,9------------6 b) 5,5,7,9,11,12,13,17-------- 9+11=20, dividindo-se por dois a média será 10. 
• Moda: valor mais freqüente em um conjunto de valores numéricos. A moda pode não existir e, mesmo que exista, pode não ser a única. Exemplos: a) 1,1,3,3,7,7,7,7,11,11,13,14,15----7 b) 8,11,12,15,18,20--------------------não existe moda. c) 3,3,5,5,5,6,7,7,7,8,9,----------------bimodal. 
• Desvio padrão: Mede o grau de dispersão dos dados numéricos em torno de um valor médio. No ciclo PDCA, quando elegemos um determinado padrão de qualidade, visamos seguir este padrão como modelo para obtermos uma regularidade no processo. Quando coletamos dados, existe uma tendência a aparecer dados distantes do valor padrão, estes dados são chamados de desvio padrão. Dessa forma podemos calcular e representar estes dados.

Termodinâmica Aula 2

• Escalas Termométricas: A necessidade de quantificar (medir) o quente e o frio, levou à construção dos termômetros, e a necessidade de aperfeiçoar estas medidas deu origem às diferentes escalas termométricas. 
• Em 1848, o cientista inglês Lorde Kelvin estabeleceu a escala absoluta de temperatura. Juntamenta com as escalas Celsius (°C) e Fahrenheit (°F), a escala Kelvin (K) forma o grupo das escalas mais utilizadas no mundo. 
• Estas escalas seguem um procedimento que estabeleceu dois pontos fixos: ponto de fusão do gelo (PG), para a menor temperatura da escala e ponto de ebulição da água (PV), para a maior temperatura da escala. Parâmetros que ditam os limites de mudança dos estados físicos da água. Na escala Celsius, esta temperatura varia de 0°C para ponto de fusão do gelo para 100°C para o ponto de ebulição da água. 
• Nas escalas °F e K estas medidas são 32°F/212°F e 273K/373K, para fusão do gelo e ebulição da água respectivamente. 
• Na escala K não colocamos o sinal (°) por se tratar da escala absoluta de temperatura.

• Para a conversão das escalas termométricas adotamos uma relação aritmética para facilitar na resolução dos cálculos. Tendo conhecimento de uma medida de temperatura, aplicamos a fórmula e encontramos a correspondente na outra escala:

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Termodinâmica Aula 1

• As máquinas térmicas são sistemas termodinâmicos que trocam calor e trabalho com o meio externo. Na área industrial, utilizamos a termodinâmica como auxiliar em montagens e desmontagens de conjuntos mecânicos, quando utilizamos o calor para aquecer peças e componentes, fazendo com que estes dilatem-se aumentando suas proporções, facilitando assim sua montagem ou desmontagem.
• Na lubrificação de mancais de rolamento a termodinâmica está presente na transformação destes lubrificantes em vapor, formando a película lubrificante, essencial para o efeito da lubrificação. 
• As máquinas térmicas e as máquinas frigoríficas completam a enorme utilização da energia térmica no setor industrial, fato que certamente vem justificar a necessidade de um técnico de manutenção conhecer os princípios fundamentais desta ciência. 
• A Termologia é a ciência que estuda a energia térmica e suas aplicações, levando em conta o equilíbrio térmico e principalmente o Calor. Sobre esta questão, gostaria de deixar bem claro que devemos considerar sensação térmica de alta temperatura, quando o meio cede calor para o nosso corpo e sensação térmica de baixa temperatura, quando o meio encontra-se em menor temperatura e nosso corpo cede calor para o meio. Comumente as pessoas de forma errada alegam sentir frio ou calor. 
• O que está ocorrendo na verdade é uma busca dos corpos em manter equilíbrio com o meio externo. A temperatura é a medida de estado de agitação das partículas que constituem um corpo. 
•  Partindo do princípio fundamental da termodinâmica e do equilíbrio térmico entre os corpos, enunciamos o princípio número Zero da termodinâmica: "Se dois corpos estão em equilíbrio térmico com um terceiro, então eles estão em equilíbrio térmico entre sí".
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