Experimento de combustão de um vela

http://www.youtube.com/watch?v=Fz4TJoWnJs0

Conhecendo seu automóvel

               

       Sabendo da importância dos combustíveis e dos meios de locomoção para a vida nos estimula a curiosidade de conhecer as reações quimicas que ocorrem por motivo da combustão com o proposito de realmente conhecer o funcionamento do carro.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      O objetivo do motor de um carro a gasolina é converter a gasolina em movimento de modo que seu carro possa se mover, ou seja, transformá-lo em trabalho. Atualmente, a maneira mais fácil de criar o movimento da gasolina é queimá-la dentro de um motor do mesmo. Portanto, um motor de carro é um motor de combustão interna - combustão que ocorre internamente.
            Faremos um breve resumo sobre esse processo, o pistão começa no topo, a válvula de admissão abre e o pistão desce para deixar o motor ter um cilindro cheio de ar e gasolina. Somente uma pequena gota de gasolina precisa ser misturada ao ar para que isso funcione. Em seguida, o pistão volta para comprimir a mistura ar / combustível. Compressão torna a explosão mais potente. Quando o pistão atinge o topo do seu curso,a válvula de escape se abre e os gases queimados deixam o cilindro para sair pelo escapamento. Agora o motor está pronto para o próximo ciclo, por isso é necessário a ingestão de outra carga de ar e gás.

O movimento de rotação é bom porque pretendemos virar (girar) as rodas do carro com ele de qualquer maneira.

Mas sabemos que esses fazem mal para o meio ambiente mas já estão em andamento carros com tipos que não afetam o planeta, como o  de fotossíntese e os biodegradáveis.
Álcool ou Gasolina?
            Alcool e gasolina são as duas formas mais usadas nos automóveis por apresentarem preços baixo, mas fazem mal ao meio ambiente pois são grandes poluentes.Para que o problema seja amenizado é preciso optarem pelo Etanol e o Biodisel, por poluírem menos, por serem fontes renováveis, além de o biodiesel ser um ótimo lubrificante e pode aumentar a vida útil do motor também diminui a poluição e efeito estufa.

A fim de não se limitar á somente conhecer o funcionamento do automóvel, apresentaremos aqui modelos inovadores e futurísticos de carros movidos das mais diferentes energias apresentadas até então.

O carro-moto:

Shane Baxley desenvolveu um desenho de um carro conceito para Hyundai, que usará motor elétrico para a propounsão.

O denominado “Aebulle” apresenta três rodas que lhe darão agilidade e velocidade de uma moto e a estabilidade de um carro. Ele usará materiais de primeira qualidade, como uma liga de alumínio com vidro, por exemplo, para a proteção do motorista em caso de acidente. No projeto há ainda a tecnologia e-ink, que permitirá ao motorista usar um sistema de GPS projetado no vidro informações que hoje ficam no painel, como velocidade, por exemplo.
Movido a energia elétrica armazenada em sua bateria de lítio, que apresenta grande durabilidade, minimizando as trocas da mesma, porém com alto custo.
http://xpock.com.br/hyundai-lanca-conceito-de-veiculo-do-futuro
http://www.youtube.com/watch?v=9HGh9g-qvJg

Motor a Quatro tempos

Considerando o uso de apenas duas válvulas que são comandadas pelos ressaltos de árvore de cames, uma designada por válvula de admissão (à direita na animação), que permite a introdução no cilindro de uma mistura gasosa composta por ar e combustível e outra designada como válvula de escape (à esquerda na animação), que permite a expulsão para a atmosfera dos gases queimados, o ciclo de funcionamento de um motor de combustão a 4 tempos é o seguinte:

1. Com o êmbolo (também designado por pistão) no PMS (ponto morto superior) é aberta a válvula de admissão, enquanto se mantém fechada a válvula de escape. A dosagem da mistura gasosa é regulada pelo sistema de alimentação, que pode ser um carburador ou pela injeção eletrônica, em que se substitui o comando mecânico destes sistemas por um eletrônico e conseguindo-se assim melhores prestações, principalmente quando solicitadas respostas rápidas do motor. O êmbolo é impulsionado para baixo pelo veio de manivelas (virabrequim), move-se então até ao PMI (ponto morto inferior). A este passeio do êmbolo é chamado o primeiro tempo do ciclo, ou tempo de admissão.
2. Fecha-se nesta altura a válvula de admissão, ficando o cilindro cheio com a mistura gasosa, que é agora comprimida pelo pistão, impulsionado no seu sentido ascendente em direção à cabeça do motor por meio de manivelas até atingir de novo o PMS. Na animação observa-se que durante este movimento as duas válvulas se encontram fechadas. A este segundo passeio do êmbolo é chamado o segundo tempo do ciclo, ou tempo de compressão.
3. Quando o êmbolo atingiu o PMS, a mistura gasosa que se encontra comprimida no espaço existente entre a face superior do êmbolo e a cabeça do motor, denominado câmara de combustão, é inflamada devido a uma faísca produzida pela vela e "explode". O aumento de pressão devido ao movimento de expansão destes gases empurra o êmbolo até ao PMI, impulsionando desta maneira por meio de manivelas e produzindo a força rotativa necessária ao movimento do eixo do motor que será posteriormente transmitido às rodas motrizes. A este terceiro passeio do êmbolo é chamado o terceiro tempo do ciclo, tempo de explosão, tempo motor ou tempo útil, uma vez que é o único que efetivamente produz trabalho, pois durante os outros tempos, apenas se usa a energia de rotação acumulada no volante ("inércia do movimento"), o que faz com que ele ao rodar permita a continuidade do movimento por meio de manivelas durante os outros três tempos.
4. O cilindro encontra-se agora cheio de gases queimados. É nesta altura, em que o êmbolo impulsionado por meio de manivelas retoma o seu movimento ascendente, que a válvula de escape se abre, permitindo a expulsão para a atmosfera dos gases impelidos pelo êmbolo no seu movimento até ao PMS, altura em que se fecha a válvula de escape. A este quarto passeio do êmbolo é chamado o quarto tempo do ciclo, ou tempo de exaustão (escape).

• Após a expulsão dos gases o motor fica nas condições iniciais permitindo que o ciclo se repita.

Refêrencia: http://pt.wikipedia.org/wiki/Motor_a_quatro_tempos

Motor a Dois Tempos

Motor a dois tempos é um tipo de motor de combustão interna de mecanismo simples. Ou seja, ocorre um ciclo de admissão, compressão, expansão e exaustão de gases a cada volta do eixo. Diferente dos motor de quatro tempos, as etapas de funcionamento não ocorrem de forma bem demarcada, havendo admissão e exaustão de gases simultaneamente, por exemplo.
Um tempo de funcionamento do motor é percurso do ponto morto inferior ao ponto morto superior da trajetória do pistão. Assim, um tempo equivale a meia volta do eixo de manivelas. No caso, chama-se o primeiro tempo de compressão e admissão, o segundo, de escape e transferência de calor.
Em termos tecnológicos há dois extremos. Existem os motores de pequeno porte, que equipam motosserras, algumas motos, aeromodelos e pequenos geradores elétricos, por exemplo. E existem motores de grande porte, principalmente de ciclo Diesel, para propulsão naval, como o maior motor de combustão interna do mundo, o Wärstsilä-Sulzer RT-flex96C. Os princípios, as formas e desempenhos de cada um destes grupos são tão extremamente distintos como as aplicação, devendo-se trata-los de maneira separada.

Formas de Propagação do Calor em Convecção.

A convecção é a forma de transmissão do calor que ocorre principalmente nos fluidos (líquidos e gases). A propagação do calor se dá através do movimento do fluido envolvendo transporte de matéria.
A descrição e explicação desse processo é simples: quando uma certa massa de um fluido é aquecida suas moléculas passam a mover-se mais rapidamente, afastando-se, em média, uma das outras. Como o volume ocupado por essa massa fluida aumenta, a mesma torna-se menos densa. A tendência dessa massa menos densa no interior do fluido como um todo é sofrer um movimento de ascensão ocupando o lugar das massas do fluidoque estão a uma temperatura inferior. A parte do fluido mais fria (mais densa) move-se para baixo tomando o lugar que antes era ocupado pela parte do fluido anteriormente aquecido. Esse processo se repete inúmeras vezes enquanto o aquecimento é mantido dando origem as chamadas correntes de convecção. São as correntes de convecção que mantêm o fluido em circulação.

Referência :

http://penta3.ufrgs.br/CESTA/fisica/calor/conveccao.html

Ciclo do Motor de Diesel

Os motores Diesel caracterizam-se pela ignição por compressão. O fluido de trabalho (normalmente ar) é comprimido sem ser misturado ao combustível e quando o combustível é injetado no fluido comprimido e quente esse se inflama. As máquinas que impulsionam veículos pesados como caminhões, trens e navios, usualmente são baseadas no ciclo ideal de Diesel, o que não se refere ao combustível utilizado e sim ao ciclo termodinâmico em que operam.

Referência:   http://pt.wikipedia.org/wiki/Motor_de_combust%C3%A3o_interna

Formas de Propagação do Calor em Irradiação.

Irradiação é processo de transmissão de calor através do espaço, por meio de ondas eletromagnéticas. É o único processo de transferência de energia que ocorre no vácuo, havendo transporte de energia sem necessidade de um meio natural.
Quando a energia radiante é absorvida, parte dela se retransmite na forma de ondas de calor, predominante as infravermelhas.

Tipos de combustão

Lenta

Quando se produz a uma temperatura suficientemente baixa, isto é, inferior a 500 °C, não havendo, regra geral, emissão de luz. A oxidação de um metal (ferro, cobre, zinco, etc.) em contacto com o ar úmido é um exemplo deste tipo de combustão. A combustão lenta é uma forma de queima que acontece a baixas temperaturas. A respiração celular e formação de ferrugem são exemplos de combustões lentas.

 Viva

É aquela em que se produz luz e, vulgarmente, designa-se por fogo. Neste caso, devido à mistura dos gases inflamados com o ar forma-se a chama. No caso dos sólidos, cuja combustão decorre à superfície, verifica-se a incandescência a partir da sua ignição e também através da formação de brasas. Estas surgem quando o combustível já não liberta gases suficientes para provocar chama. A combustão do carvão ilustra estes aspectos.
Deflagração
Combustão muito rápida cuja propagação se dá a uma velocidade superior à do som no ar
Explosão
Combustão resultado da mistura de gases ou partículas finamente divididas com o ar numa percentagem bem determinada – mistura explosiva ou detonante – propagando-se a uma velocidade superior a 340 m/s. Neste caso, a mistura tem de ocupar todo o espaço onde está contida e, no momento da explosão, provoca uma elevação de temperatura ou de pressão ou de ambas, simultaneamente, sobre todo o espaço confinante. Usamos como combustivel a gasolina,o etanol ou o diesel. Combustão é o processo de obtenção de energia.
Combustão completa
Em uma combustão completa, o reagente irá queimar no oxigênio, produzindo um número limitado de produtos e uma chama oxidante, azul. Quando um hidrocarboneto queima no oxigênio, a reação gerará apenas dióxido de carbono(CO₂) e água. Quando elementos  carbono, nitrogênio,enxofre e ferro são queimados, o resultado será os óxidos mais comuns. Carbono irá gerar o dióxido de carbono. Nitrogênio irá gerar o dióxido de carbono (NO₂). Enxofre irá gerar dióxido de enxofre (SO₂). Ferro irá gerar óxido de ferro III (Fe₂O₃). A combustão completa é normalmente impossível de atingir, a menos que a reação ocorra em situações cuidadosamente controladas, como, por exemplo, em um laboratório.
Combustão turbulenta
A combustão turbulenta é caracterizada por fluxos turbulentos. É a mais usada na indústria (ex: turbinas de gás, motores a diesel, etc.), pois a turbulência ajuda o combustível a se misturar com o comburente.
Combustão incompleta
Na combustão incompleta não há o suprimento de oxigênio adequado para que ela ocorra de forma completa. O reagente irá queimar em oxigênio, mas poderá produzir inúmeros produtos. Quando um  hidrocarboneto queima em oxigênio, a reação gerará dióxido de carbono, monóxido de carbono , água, e vários outros compostos como óxidos de nitrgênio, dependendo da composição do combustível. Também há liberação de átomos de carbono, sob a forma de fuligem. A combustão incompleta é muito mais comum que a completa e produz um grande número de subprodutos. No caso de queima de combustível em  automóveis, esses subprodutos podem ser muito prejudiciais à saúde e ao meio ambiente, e ao seu carro.

Referênica:
http://pt.wikipedia.org/wiki/Combust%C3%A3o
http://www.imagensporfavor.com/imagen/carro-13314.htm

Formas de Propagação de Combustão em Condução.

Condução ou difusão térmica é a transferência de energia entre átomos vizinhos de um corpo sólido de molécula a molécula. Quando dois ou mais corpos estão em contato, o calor é conduzindo através deles como se fosse um só corpo.
Ou seja, é um modo do fenômeno de transferência térmica causado por uma diferença de temperatura entre duas regiões em um mesmo meio ou entre dois meios em contato no qual não se percebe movimento global da matéria na escala macroscópica.
Calor pode ser transferido também por radiação e/ou convecção, e frequentemente mais que um destes processos ocorre simultaneamente em uma dada situação.

COMBUSTÃO EXTERNA

Além da combustão interna existe a combustão externa, que também é chamada de Stirling. O motor Stirling é um motor térmico totalmente diferente do motor de combustão interna de seu carro. O motor stirling e mais eficiente do que um motor diesel ou a gasolina. Mas hoje em dia este tipo de motor é usado somente em certos casos, como em um submarino ou geradores de energia auxiliares para iate, onde o funcionamento silencioso é importante. Apesar do motor Stirling não ter tido grande sucesso comercial, alguns inventores de grande talento estão trabalhando nele.
            Um motor Stirling ultiliza o ciclo Stirling, diferente dos ciclos usados nos motores de combutão interna, existe as seguintes diferenças entre eles:

Os gases usados no interior de um motor Stirling nunca saem do motor. Não existem válvulas de escape que liberem gases a alta pressão, como em um motor a gasolina ou diesel e não ocorrem explosões em seu interior. Devido a isso, os motores Stirling são muito silenciosos.

O ciclo Stirling usa uma fonte de calor, que pode ser gasolina, energia solar ou até o calor produzido por plantas em decompição. Não ocorre nenhuma combustão no interior dos cilindros do motor.

Há muitas maneiras de se construir um motor Stirling. No video abaixo mostra como funciona o motor Stirling:

 

           

Referências: http://pt.wikipedia.org/wiki/Motor_Stirling
http://ciencia.hsw.uol.com.br/motores-stirling.htm

COMBUSTÃO INTERNA

"Alguma vez você já abriu o capô do seu carro e perguntou o que estava acontecendo lá dentro?"
Para quem desconhece do assunto, certamente há de pensar que tudo é muito confuso. Aqui você conhecerá sobre o funcionamneto básico do motor.

O objetivo do motor de um automóvel a gasolina é transformar a  energia quimica em mecânica. Esse processo é feito pelo motor de combustão interna que queima a gasolina dentro do motor e faz com que o carro se mova.
Veja aqui um video detalhado sobre o que acontece no MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA:

referências bibliográficas:

http://www.wmnett.com.br/funcionamento-motor-carro.html

http://www.youtube.com/watch?v=emRxXykWB3Y

COMBUSTÃO

É um meio de obtenção de energia pela queima dos combustíveis fósseis, como por exemplo a gasolina, o óleo diesel e o álcool. É uma reação química exotérmica (energia transferida para um meio do seu interior ao exterior) entre uma substância (o combustível) e um gás (o comburente). Em uma combustão completa, um combustível reage com um comburente, e como resultado se obtém compostos resultantes da união de ambos, além de energia, sendo que alguns desses compostos são os principais agentes causadores do efeito estufa.