Resposta :
Fazer um experimento caseiro de turbina a gás pode ser um desafio devido à complexidade dos materiais e técnicas envolvidas. No entanto, é possível criar uma demonstração simplificada que ilustre os princípios básicos dessa máquina térmica. Aqui está um exemplo de como você pode realizar um experimento simples:
### Materiais Necessários:
1. **Garrafa PET vazia**
2. **Canudos de plástico**
3. **Fita adesiva**
4. **Folha de papelão ou placa de isopor**
5. **Papel alumínio**
6. **Fósforos ou isqueiro (para a ignição)**
7. **Tesoura**
8. **Régua**
9. **Velas pequenas**
10. **Água**
### Passos para montagem:
1. **Preparação da garrafa PET:**
- Corte a garrafa PET ao meio horizontalmente, de modo que você fique com duas partes semelhantes, uma para ser a parte superior (tampa) e outra a base.
2. **Montagem do rotor:**
- Pegue uma das metades da garrafa PET (a parte que não tem a tampa) e corte quatro canudos de plástico em pedaços de tamanho igual.
- Cole esses canudos com fita adesiva na parte interna da garrafa, posicionando-os de forma que fiquem inclinados e espaçados ao redor do centro. Esses canudos servirão como as "pás" da turbina.
3. **Montagem da estrutura:**
- Pegue a folha de papelão ou placa de isopor e corte um círculo do tamanho adequado para servir como base da turbina.
- Fixe a garrafa PET (parte com os canudos) na placa de papelão ou isopor com fita adesiva, de modo que os canudos fiquem voltados para cima.
4. **Construção da câmara de combustão:**
- Na outra metade da garrafa PET (a parte que tem a tampa), faça um pequeno orifício na lateral. Esse orifício será por onde você vai inserir a chama para aquecer o ar dentro da garrafa.
- Forre o interior desta metade da garrafa com papel alumínio para refletir melhor o calor.
5. **Montagem final:**
- Posicione a garrafa PET com a câmara de combustão (tampa com papel alumínio) sobre a base onde está fixada a parte com os canudos (rotor).
- Certifique-se de que a parte dos canudos (rotor) está livre para girar sem obstruções.
6. **Procedimento experimental:**
- Encha a câmara de combustão (a parte com papel alumínio) com um pouco de água. Isso simulará o fluido de trabalho (ar quente) que expande e faz girar a turbina.
- Acenda uma vela pequena e coloque-a perto do orifício na lateral da câmara de combustão. O calor da vela irá aquecer o ar dentro da garrafa, fazendo-o expandir.
7. **Observação:**
- À medida que o ar dentro da garrafa se aquece e expande, ele sairá pelo orifício, criando um fluxo de ar. Esse fluxo de ar deve fazer os canudos (pás da turbina) girarem.
8. **Análise e discussão:**
- Observe o movimento dos canudos (rotor) e discuta como o calor da vela foi convertido em movimento mecânico. Explique como esse processo demonstra os princípios básicos de uma turbina a gás, onde o calor é utilizado para expandir um gás (ar, neste caso) e gerar trabalho mecânico.
### Notas adicionais:
- Este experimento caseiro simplificado não é uma reprodução exata de uma turbina a gás industrial, mas serve para ilustrar os conceitos fundamentais de expansão de gás e geração de movimento rotacional.
- Tenha cuidado ao manusear fósforos, velas e objetos quentes durante o experimento para evitar qualquer risco de incêndio ou queimadura.
- Ajuste o tamanho e a disposição dos componentes conforme necessário para garantir o funcionamento adequado do experimento.
Espero que este guia seja útil para você realizar um experimento educativo sobre turbina a gás de forma caseira!