Princípios físicos da pneumática

Apesar de não conseguirmos enxerga-los, sabemos que a superfície terrestre está repleta de gases e formam o que chamamos de atmosfera. A atmosfera é a responsável por dar suporte à vida na superfície terrestre, os gases que estão presentes em maior proporção são o oxigênio (cerca de 21%) e o nitrogênio (cerca de 78%), além de outros gases em menores proporções. 

Alguns destes gases são indispensáveis para a vida na superfície terrestre, mas o ar presente na atmosfera tem uma aplicação na indústria. Ele pode ter o seu volume reduzido, ou seja, comprimido e utilizado para mover diversos componentes como braços de robôs ou motores que trabalham em altas rotações. Mas apesar de não enxergarmos o ar, ou de não sentirmos seu cheiro ou seu gosto, devemos saber que ele pode se comportar de maneiras diferentes quando submetido à condições diferentes de pressão, temperatura, etc. Assim, se faz necessário estudar algumas das propriedades físicas do ar comprimido, observe:

Expansibilidade

O ar, assim como todos os gases, tem a propriedade de ocupar o volume de qualquer recipiente, adquirindo seu formado, já que os elementos no estado gasoso não possuem forma própria.

Assim que a válvula (simbolizada por dois triângulos deitados e um de frente para o outro) for aberta, o ar que está confinado no reservatório vai se expandir e ocupar todo o recipiente, adotando sua forma.










Compressibilidade

Se podemos confinar em um recipiente um determinado volume de ar, podemos, posteriormente, provocar-lhes uma redução de volume usando uma de suas propriedades, a compressibilidade.
Podemos concluir que o ar permite reduzir o seu volume quando submetido a ação de uma força exterior.

Elasticidade

É a propriedade que possibilita ao ar voltar ao seu volume inicial uma vez extinto o efeito (força externa) responsável pela redução de volume.

Difusibilidade

Propriedade do ar que lhe permite misturar-se homogeneamente com qualquer meio gasoso que não esteja saturado.

Peso do ar

Como toda matéria, o ar tem peso. A experiência seguinte mostra a existência do peso do ar. 

Temos dois balões idênticos, perfeitamente fechados, contendo ar com a mesma pressão e temperatura. Colocando-os em uma balança de precisão, os balões se equilibram.

De um dos balões retira-se o ar através de uma bomba de vácuo

Quando o peso dos dois recipientes é novamente comparado, percebe-se o desequilíbrio devido à falta de ar no primeiro balão.

O ar quente é mais leve que o ar frio

Uma experiência mostra este fato: uma balança equilibra dois balões idênticos, abertos.Expondo-se um dos balões ao contato com uma chama, o ar do seu interior se aquece, escapa pela boca do balão, tornando-se, assim, menos denso. Consequentemente há um desequilíbrio da balança.







Fonte: "Tecnologia Eletropneumática Industrial" Parker Training

O campo de aplicação da energia pneumática tem se tornado cada vez mais amplo. No vídeo abaixo é possível ver dois projetos de motores que serão movidos pela força do ar comprimido.