UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL

INSTITUTO DE FÍSICA


 

Uma Abordagem CTS das Máquinas Térmicas na Revolução Industrial Utilizando o RPG como Recurso Didático

Diego Ricardo Sabka
Mestre em Ensino de Física

Dr. Paulo Lima Junior e Dr. Alexsandro Pereira de Pereira

Porto Alegre, fevereiro de 2016.


O Contexto Sócio-Histórico da Revolução Industrial
O texto apresentado aqui é um resumo dos aspectos principais envolvendo o contexto sócio-histórico da Revolução Industrial Inglesa. De forma alguma esse resumo demonstra a totalidade das complexas relações existentes durante esse período histórico, mas ele serve para fomentar algumas discussões que podem surgir durante a aplicação da dinâmica.


  • O Cenário da Revolução Industrial

  • Segundo o historiador marxiano contemporâneo Hobsbawm, “nenhuma mudança na vida humana, desde a invenção da agricultura, da metalurgia e do surgimento das cidades no Neolítico, foi tão profunda como o advento da industrialização”. Essa frase demonstra o quando a sociedade se modificou durante a Revolução Industrial. De fato, a sociedade se modificou tanto que novas classes e relações sociais surgiram.

    Uma classe que sofreu uma profunda mudança, sofrendo com o advento da industrialização, foi a dos trabalhadores assalariados. Já no período pré-industrial (por volta de 1750), os homens trabalhadores já não conseguiam sustentar suas famílias com os seus salários, sendo que tanto suas esposas quanto seus filhos precisavam trabalhar. Isso modificou profundamente a família como era conhecida até então. Essa mudança se deve ao fato de que o capitalista observou uma forma de conseguir mais mão de obra para a sua indústria, sendo que o valor do trabalho pago por essa era muito menor.

    O primeiro produto a sofrer um processo de industrialização maciça foi o algodão, sendo que esse servia para a fabricação de tecidos. Os produtos de necessidade básica, como roupas e alimentos, tendem a ser os primeiros a sofrerem industrialização, pois existe um maior mercado. No entanto, produtos como o aço e o carvão acabam tendo suas industrializações estimuladas nesse processo, com o surgimento da máquina a vapor na indústria.

    Com a industrialização, a mão de obra dos trabalhadores industriais começava a ser substituída pelo maquinário. Uma única máquina tinha o potencial de substituir a força de trabalho de 200 a 300 homens. Com a máquina a vapor, o trabalho bruto era substituído por motricidade fina e, com isso, eram as mulheres e crianças que conseguiam manter os seus empregos (mão de obra mais barata), sendo que, em 1938, apenas 23% dos trabalhadores industriais eram homens. Além da modificação familiar, o surgimento das máquinas na indústria trouxe uma nova classe social, a chamada elite técno-científica.


    A elite técno-científica, era responsável pela construção e manutenção das máquinas na indústria. Apesar de ser assalariada, essa classe gozava de maiores regalias sociais quando comparada à dos trabalhadores. A maior parte dessa elite técnocientífica se originou daqueles que, antes da Revolução Industrial, constituíam os artesãos.

    Outra classe que se beneficiou com a Revolução Industrial foi a dos empresários provincianos. Esses eram diferentes da aristocracia (sendo que essa classe foi a base da capitalista), pois não eram exatamente nobres. Muitos acabaram sendo agraciados com títulos de nobreza, mas faltavam títulos para essa nova classe, que futuramente seria conhecida como a classe média. No entanto, a preocupação dessa classe não era pela nobreza. Ela preferia se voltar para a família e gozar das artes, viagens e, até mesmo, da socialização com a aristocracia.

    A sociedade também se modificou durante a Revolução Industrial para atender às horas do relógio. A jornada de trabalho demandava muito dos trabalhadores, sendo que essa jornada chegou a ser de 18 horas, com o advento da iluminação a gás, que permitia o trabalho noturno. O trabalhador perdia a sua vida em busca do seu sustento, não possuindo apoio em leis que lhe dessem as mínimas condições de sobrevivência.

    Essas leis foram conquistadas com revoltas trabalhistas, como são os casos do ludismo e do cartismo. O ludismo foi um movimento de pura revolta contra o maquinário, que substituía os trabalhadores nas indústrias deixando esses sem sustento. Já o cartismo foi um movimento por busca de leis trabalhistas que dessem melhores condições aos trabalhadores. O importante aqui é percebermos que esses movimentos foram constituídos pela união e revolta dos trabalhadores, que formavam um mecanismo de pressão contra os capitalistas e contra o governo.

    Uma constatação importante é a do papel da máquina a vapor durante a Revolução. Ao contrário do que podemos pensar, ela teve um papel secundário para o desenvolvimento da Inglaterra enquanto potência de primeira ordem mundial, a chamada Oficina Mecânica do Mundo. A Inglaterra criou uma potência considerando os conhecimentos sobre Ciência e Tecnologia (C&T) como secundário, sendo que métodos antigos, o “ver se dá certo”, eram mais utilizados. Em 1838, um quarto das necessidades energéticas nas fábricas ingleses ainda eram hidráulica, apesar da grande evolução dos motores a vapor até esse período.

    No entanto, o fato da Inglaterra não dar a importância adequada para a máquina a vapor foi o fator fundamental para o seu declínio. Países como a Alemanha e os Estados Unidos tomaram a dianteira econômica, pois investiram pesado no conhecimento de C&T.


  • As Máquinas a Vapor de Newcomen e de Watt

  • Baseada no motor a vapor desenvolvido por Thomas Savery, a máquina de Newcomen já era aplicada em pequena escala para a remoção de água das minas de carvão já no início do século XVIII. No entanto, o chamado mecanismo enrolador, que permitiu transformar o movimento linear em rotacional só surgiu mais adiante. Esses mecanismos enroladores permitiram a aplicação na indústria das máquinas térmicas.

    Provavelmente, a máquina de Newcomen nunca tenha chegado a indústria, pelo menos não como concebida pelo seu criador. O engenheiro escocês James Watt estudou e aprimorou a máquina de Newcomen, permitindo a aplicação na indústria desse motor. O maior feito de Watt foi colocar um condensador na máquina de Newcomen, aumentando a eficiência desse motor através diferenciação entre as temperaturas da fonte quente e fonte fria, embora os conhecimentos científicos sobre a eficiência da máquina térmica não eram conhecidos na época.

    Nesse contexto de desenvolvimento das máquinas térmicas os conhecimentos científicos ainda correspondiam a teoria do calórico (fluido que continha e transportava a temperatura entre os corpos), sendo que o próprio Sadi Carnot acreditava nessa concepção. As leis da termodinâmica estavam em desenvolvimento, sendo a 2a lei anterior até mesmo que a primeira. Em 1824, Carnot publicou em seu livro a máxima eficiência que uma máquina térmica poderia atingir, sendo que essa é a 2a lei da termodinâmica do ponto de vista das máquinas térmicas. Antes do trabalho de Carnot, as tentativas de melhorias nas máquinas a vapor eram em termos da tentativa e erro. A 1a lei da termodinâmica só seria formulada posteriormente.

    A tecnologia envolvida nas caldeiras a vapor era extremamente precária, sendo que não era incomum a ocorrência de explosões de caldeiras nas fábricas. Muitos trabalhadores acabavam mortos nessas explosões. Além disso, o sistema mecânico que levava o movimento gerado na caldeira para os teares era imenso e se espalhava por todo o local, sendo que a fábrica têxtil parecia um automato monstruoso.


  • Leituras Adicionais sobre a Revolução Industrial Inglesa
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