O que é Cogeração de Energia?

• Esta postagem é solicitação da leitora ARLINDA SAMPAIO através do formulário de comentários. Esta foi a pergunta: PROFESSOR GOSTARIA QUE O SENHOR FALASSE UM POUCO SOBRE COGERAÇÃO DE ENERGIA... 
• Resposta: Cogeração de energia é a produção simultânea, de duas ou mais formas de energia a partir de um único combustível. O processo mais comum é a produção de eletricidade e energia térmica a partir do uso de gás natural e/ou de biomassa. Como muitas indústrias necessitam de calor (vapor ou água quente), foi desenvolvida uma tecnologia denominada cogeração, em que o calor produzido na geração elétrica é utilizado no processo produtivo sob a forma de vapor. 
• A desvantagem da cogeração é que o calor só pode ser usado próximo do equipamento, o que limita estas instalações a unidades relativamente pequenas se comparadas com os geradores das concessionárias. Até meados do século XX, a cogeração chegou a ser muito aplicada nas indústrias, perdendo depois a competitividade para a eletricidade produzida pelas concessionárias nas grandes centrais geradoras com ganhos de escala e menor custo. Assim, a cogeração ficou limitada a sistemas isolados (plataformas submarinas) e indústrias com lixos combustíveis (canavieira, papel e celulose). Através da queima de um combustível um gerador é acionado produzindo energia elétrica, aproveitando-se o calor gerado pela combustão no processo. 
• Geralmente o combustível empregado é o gás natural que aciona um  motor de combustão que transforma a energia do gás em energia mecânica, utilizada para acionar o gerador de energia elétrica.
• Durante este processo o calor gerado é direcionado para aquecer água para gerar vapor (chamado de calor de processo) no setor de utilidades de uma indústria. Nesta postagem coloquei apenas tópicos sobre o tema, se souber mais sobre o assunto complemente a postagem através do formulário de comentários.

Máquinas Simples: Alavancas

A alavanca é uma barra alongada e rígida, reta ou curva, móvel em torno de um eixo denominado ponto de apoio, também conhecido como fulcro ou eixo de rotação. "Dê-me um lugar para me firmar e um ponto de apoio para minha alavanca que eu deslocarei a Terra", citou Arquimedes, matemático, engenheiro, inventor e físico grego (287 aC - 212 aC), acerca da aplicação desta importante e pioneira máquina simples. 

Arquimedes de Siracusa

Uma máquina pode ser considerada simples quando é composta de uma peça apenas. Qualquer alavanca apresenta os seguintes elementos:

• força motriz ou potente (P)
• força resistente (R)
• braço motriz (BP): distância entre a força motriz (P) e o ponto de apoio;
• braço resistente (BR): distância entre a força resistente (R) e o ponto de apoio; 
• ponto de apoio (PA): local onde a alavanca se apoia quando em uso.

Conforme a posição do ponto de apoio em relação à força motriz (P) e à força resistente (R), as alavancas classificam-se em:

• interfixa: quando o fulcro está entre a potência e a resistência.
• inter-resistente: quando a resistência está entre o ponto de aplicação da potência e o fulcro.
• interpotente: quando o ponto de aplicação da potência está entre o ponto de aplicação da resistência e o fulcro. Observe a figura abaixo:

Para se resolver problemas de física envolvendo alavancas, aplicam-se as condições de equilíbrio e reações de apoio. Estas condições apresentam decomposição de forças, onde o somatório destas forças devem anular-se para que o sistema esteja em equilíbrio. 

Para que isso ocorra calcula-se as reações de apoio Ra e Rb, que são obtidos através do somatório dos momentos iguais a zero (corpo em equilíbrio) nos pontos A e B.

Temperatura Termodinâmica

• A definição da unidade de temperatura termodinâmica foi dada pela 10ª CGPM (1954 — Resolução 3), que escolheu o ponto tríplice da água como ponto fixo fundamental, atribuindo-lhe a temperatura de 273,16ºK (KELVIN) por definição.
• A 13ª CGPM (1967 — Resolução 3) adotou o nome kelvin (símbolo K) em lugar de “grau kelvin” (símbolo ºK) e formulou, na sua Resolução 4, a definição da unidade de temperatura termodinâmica, como se segue: “O kelvin, unidade de temperatura termodinâmica, é a fração 1/273,16 da temperatura termodinâmica no ponto tríplice da água.”
• A 13ª CGPM (1967 — Resolução 3) decidiu também que a unidade kelvin e seu símbolo K fossem utilizados para expressar um intervalo ou uma diferença de temperatura. Além da temperatura termodinâmica (símbolo T) expressa em kelvins, utiliza-se, também, a temperatura Celsius (símbolo t), definida pela equação:
• t = T - T0
• A unidade de temperatura Celsius é o grau Celsius, símbolo ºC, igual à unidade kelvin, por definição. Um intervalo ou uma diferença de temperatura pode ser expressa tanto em kelvins quanto em graus Celsius (13ª CGPM, 1967-1968, Resolução 3, mencionada acima). O valor numérico de uma temperatura Celsius t, expressa em graus Celsius, é dada pela relação:
• t/ºC = T/K - 273,15
• O kelvin e o grau Celsius são também as unidades da Escala Internacional de Temperatura de 1990 (EIT-90) adotada pelo Comitê Internacional em 1989, em sua Recomendação 5 (CI-1989) (PV, 57, 26 e Metrologia, 1990, 27, 13).
• Fonte: http://www.inmetro.gov.br/infotec/publicacoes/Si.pdf

Engenharia de Materiais - Ensaios Mecânicos

Tipos de ensaios mecânicos

Existem vários critérios para classificar os ensaios mecânicos:

• ensaios destrutivos;
• ensaios não destrutivos.

Ensaios destrutivos são aqueles que deixam algum sinal na peça ou corpo de prova submetido ao ensaio, mesmo que estes não fiquem inutilizados. Os ensaios destrutivos são:

• tração
• compressão
• cisalhamento
• dobramento
• flexão
• embutimento
• torção
• dureza
• fluência
• fadiga
• impacto

Ensaios não destrutivos são aqueles que após sua realização não deixam nenhuma marca ou sinal e, por consequência, nunca inutilizam a peça ou corpo de prova. Por essa razão, podem ser usados para detectar falhas em produtos acabados e semi-acabados. Os ensaios não destrutivos são:

• visual
• líquido penetrante
• partículas magnéticas
• ultrassom
• radiografia industrial

Como medir a folga entre as pontas dos anéis do pistão do motor de combustão?

• Esta postagem é solicitação do leitor Antonio, através do formulário de comentários. Esta foi a pergunta: Gostaria de saber de que maneira eu acho a folga entre as pontas dos anéis do motor, tipo CHT, AP e outros? A seguir apresento a resposta com base em alguns manuais de montagem de motores e na minha experiência na área de mecânica. 
• Resposta: Retire os componentes do kit da embalagem, remova o óleo protetor e os resíduos de poeira que possam estar nas peças. Depois lubrifique com óleo de motor. Antes de começar a montagem, limpe uma área onde você deixará as peças e ferramentas. Motores precisam ser montados na maior limpeza possível. Até poeira nas peças pode acabar influenciando no funcionamento do motor depois de montado. Também sempre prefira usar panos para limpar as mãos e as peças. Estopa solta fiapos que facilmente se enroscam nas peças e acabam comprometendo todo o trabalho. 
• O primeiro passo é verificar a folga entre as pontas do anel. Para fazer isso, coloque o anel dentro do cilindro, aproximadamente a 30mm da parte de cima do bloco (fig 1). Monte com cuidado, de forma bem uniforme, não deixando o anel torto. Uma forma fácil de colocar o anel é empurrá-lo com o próprio pistão. Com um calibre de lâminas (fig 2), verifique se a folga entre as pontas está dentro da especificada pelo fabricante do motor.

Fig 1 - Posicionamento do anel para medição

Fig 2 - Calibre de lâminas

• Nunca monte o anel se a folga estiver fora da especificação recomendada. Se a folga estiver menor, provocará o engripamento do pistão. E se estiver maior, deixará o óleo passar para a câmara de combustão, com a conseqüente queima do óleo. Nos casos em que a folga entre as pontas do anel está menor que a recomendada, nunca tente "ajustar" o anel diminuindo sua ponta com lima, lixa ou qualquer outra ferramenta. Isso acaba com a circularidade do anel e deixa caminho aberto para queima de óleo, desgaste e muitos outros problemas. 
• Então, sempre que a folga entre a ponta dos anéis estiver fora dos padrões, o certo é conferir se a retífica da camisa foi bem feita e se o anel é mesmo o indicado para aquela medida de camisa. Se você tiver alguma dica para realizar este serviço complemente a postagem através de um comentário.

Dúvidas na Lubrificação Automotiva

• Esta postagem surgiu de um questionamento colocado pelo leitor Altair em uma outra postagem do Blog do Professor Carlão (Lubrificação Automotiva). Vejam as perguntas do Altair: 
• Porque então as montadoras especificam o óleo sintético para os motores 1.0? Se tiver que mudar o tipo de óleo para mineral, como devemos proceder? 
• Antes de responder, gostaria de colocar que sou totalmente a favor do desenvolvimento tecnológico. No setor de lubrificantes isso vem ocorrendo de forma profissional e objetiva, resultando em motores mais duráveis quando há aplicação correta dos lubrificantes. 
• Fico apenas preocupado com as justificativas colocadas pelas empresas quando querem vender um produto de maior valor comercial sem explicar de forma clara os detalhes técnicos. Infelizmente isso ocorre em muitos casos pela falta de conhecimento de mecânica pela maioria dos motoristas. Leiam a seguir a minha explicação: 
• Naturalmente as montadoras recomendam óleo sintético na lubrificação dos motores, principalmente para se proteger de problemas com os clientes durante o período da garantia de fábrica e pelo fato de que são mais caros e muitas delas são associadas aos fabricantes dos lubrificantes (como representantes de vendas nas oficinas das concessionárias) resultando em um maior valor agregado aos serviços de manutenção. 
• Nota: O preço do óleo mineral varia entre cinco e sete reais, enquanto os sintéticos estão na faixa de vinte e cinco a trinta e cinco reais (média). 
• Concordo que os lubrificantes sintéticos são mais eficientes pois a sua fabricação envolve um largo desenvolvimento científico. Sobretudo nos motores novos ou seminovos a utilização se justifica, pelo fato de estarem na garantia de fábrica e nesse caso é melhor seguir o manual do proprietário para evitar problemas. 
• Mas, quando os motores ficam mais rodados a tendência de folga entre seus componentes é muito maior, e isso pode ser corrigido com uma lubrificação com óleo mais viscoso (mais grosso), sendo assim entra em ação o óleo mineral que apresenta melhor desempenho para esta condição. 
• Quanto ao fato de que os sintéticos são recomendados aos motores 1.0 por estes apresentarem maior rotação e maior temperatura de trabalho (consequente dessa rotação) não se justifica, pois a viscosidade dos lubrificantes só começa a variar dentro de uma determinada faixa de temperatura e os motores são projetados para suportar estas variações em conjunto com os sistemas de arrefecimento do motor. 
• Finalmente, para substituir o óleo sintético pelo óleo mineral deve-se adotar os procedimentos normais para uma troca de óleo, não esquecendo do fator importante que é a troca do filtro. 
• Espero que diante das ideias apresentadas surjam comentários relatando experiências acerca do tema abordado! Fico no aguardo!