Atps termodinâmica
Por: elton.hernani • 25/11/2015 • Trabalho acadêmico • 969 Palavras (4 Páginas) • 153 Visualizações
FACULDADE ANHANGUERA DE RIBEIRÃO PRETO
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[pic 1]
Estudo da Termodinâmica e Máquinas Térmicas
Curso: Engenharia de Controle e Automação Série: 5º B
Disciplina: Termodinâmica
Professor: Leônidas Santiago.
Nomes: RAs:
Elton Hernani de Azevedo 7086557601
Wagner Paes da Silva 7252591188
Ribeirão Preto, 25 de Novembro de 2015
Etapa 2
Passo 1
Primeira lei da termodinâmica:
Também chamada de princípio da conservação de energia, diz que:
_ A variação de energia interna de um sistema [𐊣U], é igual a diferença entre o calo trocado [Q] com o meio externo e o trabalho [W] que o mesmo realiza durante uma transformação.
De acordo com o enunciado acima, podemos modelar tal lei da seguinte forma:
[pic 2]
Passo 2
Modos de transferência de calor em motores.
- Condução: ocorre entre sólidos e líquidos, quando em contato físico e temperaturas diferentes.
É o modo de transferência de calor que ocorre no cabeçote, paredes do cilindro, pistão, bloco e coletores.
A equação que descreve a condução também é conhecida como lei de Fourier.
qx = - k.A.(dT/dx)
onde:
q representa o fluxo de calor [W/m2]
- k representa a condutibilidade térmica [W/m/K] ( o negativo significa o sentido obrigatório do calor, onde o a maior temperatura cede calor)
A representa a área transversal de transferência [m2]
T representa a temperatura [K]
x representa a direção do escoamento do calor
- Convecção: Ocorre principalmente com líquidos e gases, em função da temperatura alterar o volume e densidade dos mesmos.
É o modo de transferência de calor que ocorre entre os gases e líquidos e as paredes dos componentes do motor, se dá de forma forçada em função do bombeamento dos fluidos.
Equações matemáticas que descrevem a convecção:
[pic 3]
q = hg . (Tg –Tw,g) ; q = hc . (Tw,c – Tc)[pic 4]
onde:
q representa o fluxo de calor [W/m2]
h representa o coeficiente de transferência de calor por convecção [W/m2/K]
Tw representa a temperatura da superfície da parede sólida[k][pic 5]
T representa a temperatura média do fluido [k]
O subscrito g representa a situação em que a convecção acontece com gás.
O subscrito c representa fluido de resfriamento (água ou ar).
- Radiação: Ocorre com a emissão e absorção entre corpos quentes e frios através da irradiação de ondas eletromagnéticas.
Equação matemática que descreve a radiação;
q = Ff . ϵ.Ϭ.( Tg4 – Tw4,g)
onde:
q representa o calor de fluxo.
Ff representa o fator de forma.
ϵ representa a emissividade.
Ϭ representa a constante de Stefan-Boltzmann = 5,67 . 10-8 [W/m2/K4].
Tw representa a temperatura se superfície da parede sólida [K].
Tg representa a temperatura média do fluido.
O subscrito g refere-se a gás
Todos esses modos afetam a temperatura e desempenho do carro da seguinte forma:
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