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https://repositorio.uema.br/jspui/handle/123456789/5991| Título: | Estudo teórico em motores térmicos: fundamentos e avanços termodinâmicos para a otimização do desempenho energético |
| Título(s) alternativo(s): | Theoretical study in heat engines: fundamentals and thermodynamic advances for the optimization of energy performance. |
| Autor(es): | Galvão, Moisés Dos Santos |
| Orientador: | Carvalho, Iure da Silva |
| Membro da Banca: | Silva, Giovane de Souza |
| Membro da Banca: | Gomes, Ricardo |
| Data do documento: | 2025-07-18 |
| Editor: | Universidade Estadual do Maranhão |
| Resumo: | O presente trabalho consiste em um estudo teórico aprofundado sobre motores térmicos, fundamentado nos princípios da Termodinâmica. Abordamos a importância histórica da área, seus fundamentos físicos aplicados e os avanços recentes na busca por maior eficiência térmica. Para isso, são discutidos conceitos sobre os ciclos termodinâmicos clássicos, como Carnot, Otto, Diesel, Rankine, Brayton e Stirling, com foco na conversão de energia térmica em trabalho mecânico e nos limites impostos pelas leis da Termodinâmica. Nesse contexto, destaca-se o impacto das irreversibilidades (a exemplo do atrito e das dissipações térmicas) na geração de entropia e na consequente limitação da eficiência real desses sistemas. O estudo também inclui estratégias modernas de otimização da eficiência energética, contemplando a mitigação de perdas por meio da aplicação de revestimentos térmicos, do aperfeiçoamento dos ciclos operacionais e do emprego de materiais com alta resistência térmica. Além disso, a implementação de ferramentas de modelagem computacional e a aplicação da Termodinâmica de Tempo Finito (FTT) são apresentadas como bases essenciais para o desenvolvimento de motores mais eficientes e duráveis. Dessa forma, conclui-se que a Termodinâmica tem um papel crucial na otimização de motores térmicos e que estes continuarão sendo componentes fundamentais para a sociedade e para a engenharia moderna, evoluindo continuamente frente aos desafios de eficiência energética e ambientais |
| Resumo: | This work presents an in-depth theoretical study on heat engines, grounded in the principles of Thermodynamics. We address the historical importance of the field, its applied physical fundamentals, and recent advancements in the pursuit of higher thermal efficiency. To this end, concepts of classical thermodynamic cycles, such as Carnot, Otto, Diesel, Rankine, Brayton, and Stirling, are discussed, focusing on the conversion of thermal energy into mechanical work and the limits imposed by the laws of Thermodynamics. In this context, the impact of irreversibilities (e.g., friction and thermal dissipations) on entropy generation and the consequent limitation of these systems' real efficiency is highlighted. The study also includes modern strategies for optimizing energy efficiency, encompassing loss mitigation through the application of thermal coatings, the refinement of operational cycles, and the employment of high-temperature resistant materials. Furthermore, the implementation of computational modeling tools and the application of Finite-Time Thermodynamics (FTT) are presented as essential bases for the development of more efficient and durable engines. Thus, it is concluded that Thermodynamics plays a crucial role in the optimization of heat engines and that these will continue to be fundamental components for modern society and modern engineering, continuously evolving to face energy efficiency and environmental challenges |
| Palavras-chave: | Motores térmicos Termodinâmica Eficiência energética Energia Irreversibilidades Ciclos termodinâmicos Thermal engines Thermodynamics Energy efficiency Energy Irreversibilities Thermodynamics cycles |
| Aparece nas coleções: | Curso de Licenciatura em Física - Caxias UEMA - Monografias |
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| TCC - MOISÉS DOS SANTOS GALVÃO - FÍSICA LICENCIATURA UEMA – CAXIAS 2025.pdf | PDF A | 1.11 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
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