Máquinas Térmicas

A humanidade, desde o início sempre pensou em criar meios e ferramentas para facilitar seu dia-a-dia de sobrevivência no mundo. Para a produção e realização de trabalhos braçais, não seria diferente. Muitos tipos de equipamentos foram criados pensando na possibilidade de fazer um trabalho a partir do calor, usando energia térmica para realizar tal feito. De acordo com esse conceito, pode-se dizer que máquina térmica é um mecanismo que faz proveito do calor para realizar trabalho mecânico ou converter trabalho em calor.

São máquinas capazes de realizar sua função a partir da variação da temperatura entre uma fonte quente e uma fonte fria. Maior parte dessa apanha calor de uma fonte quente. Parte dele realiza trabalho, e o restante vai para uma fonte fria, definindo a eficiência da máquina. A máquina térmica tem eficiência superior quando transforma mais calor em trabalho, logo, rejeita menos calor para a fonte fria.

Utilizam-se do vapor da água para funcionar, por isso é possível dizer que a máquina a vapor é o tipo mais simples de máquina térmica.

De acordo com a história, sabe-se que a primeira máquina térmica que utilizava esse princípio foi a Eolípila, construída por Heron de Alexandria (10d.C. - 70d.C.), descrita em sua obra intitulada Pneumática. Era uma máquina bastante simples, o vapor de água fazia com que um recipiente se movimentasse, porém não havia utilidade alguma para a época de sua criação. Muito sobre este período de Heron foi perdido por consequência da destruição da Biblioteca de Alexandria.

Representação da Eolípila - A primeira máquina térmica

O dispositivo criado por Heron não foi utilizado para produzir grandes quantidades de energia mecânica. Apenas mais tarde, no século XVIII, é que foram construídas as primeiras máquinas capazes de realizar trabalhos em maior escala (trabalhos industriais).

Ainda que em grande escala, as máquinas do século XVIII tinham baixíssimos rendimentos, pois consumiam muito combustível para produzir pequenos trabalhos. Por volta de 1770, o inventor James Watt criou uma máquina em um novo modelo que substituiu todas as que existiam por ter maior eficiência e grandes vantagens.

As primeiras máquinas do século XVIII tinham rendimentos muito baixos, ou seja, consumiam grandes quantidades de combustível e realizavam pequenos trabalhos. Foi por volta de 1770 que o inventor escocês James Watt apresentou um modelo de máquina que substituiu as máquinas que até então existiam, pois era mais eficiente e apresentava enormes vantagens comparada com os desenhos anteriores de Denis Papin (1687), Thomas Savery (1698) e Thomas Newcomen (1712). Ela tinha um condensador separado do cilindro e regulador de distribuição de vapor, sendo assim uma máquina de efeito duplo.

Máquina a vapor de James Watt

A máquina de Watt foi usada nos moinhos e no acionamento de bombas d’água inicialmente, mas posteriormente passou a ser empregada nas locomotivas e nos barcos a vapor. Ela também passou a ser muito usada em fábricas como uma maneira de acionar dispositivos industriais. Foi um dos principais fatores que iniciaram a Revolução Industrial.

Locomotiva a vapor de Richard Trevithick

Em 1904 que as máquinas a vapor começaram a ser usadas para a locomoção. A locomotiva a vapor, construída por Richard Trevithick, era capaz de transportar 450 pessoas a uma velocidade de 24 km/h, uma dádiva para a época em questão. 

O primeiro automóvel, de Karl Benz

Depois da locomotiva, vieram os carros, o primeiro foi produzido em 1885, pelo Engenheiro Alemão Karl Benz, e possuía motor a gasolina. O carro era formado por três pneus do tamanho de pneus de bicicleta, um motor na traseira, uma tábua de madeira que era um chassi - cuja madeira era muito forte, para sustentar o peso de uma pessoa -, um banco e um volante, que era uma manivela. O carro só chegava a 8 quilômetros por hora.

Hoje em dia é realmente impossível imaginar nossas vidas sem esses dispositivos tão úteis para a qualidade de vida, fundamentais no século em que vivemos, como a geladeira, por exemplo. Você consegue imaginar como seria viver sem uma? As máquinas térmicas foram fundamentais para o desenvolvimento tecnológico da humanidade, primeiramente através da Revolução Industrial, que alavancou os meios de transporte e a produção de energia. que, a cada dia, vêm sendo cada vez mais aprimorados a partir da primeira criação, provando assim a capacidade do ser humano em ser criativo e inovador.