02/12/2008

Refrigeração - Eletrotécnica - Aula 03

Os sistemas físicos que encontramos na Natureza consistem em um agregado de um número muito grande de átomos. A matéria está em um dos três estados: sólido, líquido ou gasoso: Nos sólidos, as posições relativas (distância e orientação) dos átomos ou moléculas são fixas. Nos líquidos as distâncias entre as moléculas são fixas, porém sua orientação relativa varia continuamente. Nos gases, as distâncias entre moléculas, são em geral, muito maiores que as dimensões das mesmas. As forças entre as moléculas são muito fracas e se manifestam principalmente no momento no qual chocam. Por esta razão, os gases são mais fáceis de descrever que os sólidos e que os líquidos. O gás contido em um recipiente, é formado por um número muito grande de moléculas, 6.02·10²³ moléculas em um mol de substância. Quando se tenta descrever um sistema com um número muito grande de partículas resulta difícil (é impossível) descrever o movimento individual de cada componente. Por isto mediremos grandezas que se referem ao conjunto: volume ocupado por uma massa de gás, pressão que exerce o gás sobre as paredes do recipiente e sua temperatura. Estas quantidades físicas são denominadas macroscópicas, no sentido de que não se referem ao movimento individual de cada partícula, e sim do sistema em seu conjunto. Denominamos estado de equilíbrio de um sistema quando as variáveis macroscópicas pressão p, volume V, e temperatura T, não variam. O estado de equilíbrio é dinâmico no sentido de que os constituintes do sistema se movem continuamente. O estado do sistema é representado por um ponto em um diagrama p-V. Podemos levar o sistema desde um estado inicial a outro final através de uma sucessão de estados de equilíbrio. Se denomina equação de estado, a relação que existe entre as variáveis p, V, e T. A equação de estado mais simples é a de um gás ideal pV=nRT, denominada Equação de Clapeyron(foto), onde n representa o número de mols, e R a constante dos gases R=0.082 atm·l/(K mol). Geralmente para fins de cálculos, igualamos n=1 assim teremos uma nova composição da equação de Clapeyron, onde n será desprezível e R=0,082(constante dos Gases). Desta forma(p.V=R.T), podemos calcular as variações da pressão, do volume ou da temperatura do fluido refrigerante. Denominamos energia interna do sistema a soma das energias de todas as suas partículas. Em um gás ideal as moléculas somente tem energia cinética, os choques entre as moléculas são supostos perfeitamente elásticos, a energia interna somente depende da temperatura. Na máquina frigorífica(processo de refrigeração), o sistema recebe trabalho, através de uma energia eletromecânica que comprime o fluido refrigerante e fornece calor em forma de energia. A reação sofrida pelo próprio fluido(endotérmica), absorve toda energia do meio, pois o corpo de maior temperatura cede calor para o corpo de menor temperatura. Desta forma temos um processo cíclico fechado e reversível que acontece pelas variações que o fluido sofre na sua composição molecular, onde levamos em conta a relação variação de temperatura e estado que traduzimos como sendo calor sensível e calor latente.

28/11/2008

Máquinas e Equipamentos Seg do Trabalho Aula 07

Para estudarmos Eletricidade Básica abordaremos alguns elementos importantes para o entendimento desta aula. Falaremos de dispositivos elétricos como os Geradores, que transformam qualquer modalidade de energia em energia elétrica. Exemplo de geradores são os alternadores das usinas hidrelétricas. Outro dispositivo importante são os receptores, estes transformam energia elétrica em outra modalidade de energia, são também chamados de Consumidores de energia elétrica. Os Receptores podem ser resistivos, quando transformam a energia elétrica em energia térmica, através do efeito Joule, como os chuveiros (que dispõem de uma resistência), ou podem ser ativos, como os eletrodomésticos e os motores elétricos que transformam a energia elétrica em outra modalidade de energia através dos efeitos da corrente elétrica. Os efeitos da corrente elétrica são: Efeito Magnético, já que toda corrente elétrica gera um campo magnético.Efeito Joule, na passagem da corrente pelos condutores, estes se aquecem quando encontram resistência ao seu fluxo, gerando calor. Efeito fisiológico, quando os pulsos da corrente elétrica são maiores que os pulsos nervosos que estimulam o funcionamento do corpo humano. Esta diferença de potencial(DDP)resulta no choque. Portanto, uma intensidade de pulsos pode causar uma parada cardíaca. Efeito químico, quando os fenômenos elétricos nas estruturas moleculares resultam no armazenamento de energia. Desta forma, conseguimos manter uma capacidade energética nas baterias para diversos fins. Efeito luminoso, quando acontece uma emissão de radiação visível das moléculas que atravessam um filamento ou estimulam a propagação de um determinado fluido gasoso. Para melhor compreender toda esta estrutura dos circuitos elétricos devemos entender a formação das partículas subatômicas dos átomos. Assim, quando falarmos de condutores e isolantes o entendimento estará mais completo. Na estrutura do átomo temos os prótons, que representam as cargas positivas. Os elétrons representam as cargas negativas e os neutrons, que representam ascargas neutras. Então, quanto mais elétrons mais camadas, menos força de atração pelo núcleo, mais instabilidade elétrica e consequentemente maior condutibilidade elétrica.Podemos dizer que este material é condutor de energia elétrica. Quando tivermos menos elétrons, mais isolante será o material, já que terá baixa condutibilidade devido à força de atração pelo núcleo. O circuito elétrico é o caminho percorrido pela corrente elétrica quando este é ligado a uma fonte geradora de carga elétrica para alimentar um cunsumidor. Temos este exemplo de um circuito elétrico onde um consumidor(lâmpada), está ligado a uma fonte geradora(bateria). Se a corrente elétrica fizer ciclos constantes sem ser interrompida, teremos a lâmpada permanentemente acesa(efeito luminoso). Para apagar esta lâmpada utilizamos um dispositivo de manobra(interruptor). Porém, existem outras maneiras de interromper a corrente de fluxo de um circuito: No consumidor, quando por exemplo a lâmpada queima, retornando a corrente para a fonte. Na fonte podemos interromper o fluxo de corrente, quando uma bateria se esgota e não produz mais DDP. Ou diretamente no condutor, empregando os diferentes tipos de dispositivos de manobra. Existem variações num circuito elétrico. Estes podem estar abertos, quando não apresentam continuidade no fluxo de corrente e o consumidor não funciona.Podem estar fechados, quando apresentam continuidade e funcionamento do consumidor. O circuito pode estar desligado, quando o dispositivo de manobra não está acionado, mas ainda está energizado. Finalmente, temos o circuito desenergizado, quando a fonte geradora está devidamente desconectada do circuito, quando os condutores são desligados dos bornes de alimentação. Veja abaixo exemplos de circuito aberto e circuito fechado: Para realizarmos qualquer intervenção mecânica ou elétrica em um circuito elétrico, este tem que estar obrigatoriamente desenergizado para evitar o efeito fisiológico(choque elétrico), causado pela diferença de potencial existente entre o ser humano e o circuito, devido à variação da intensidade da corrente(amperagem).

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