AULA 04 - MÁQUINAS TÉRMICAS

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Disciplina: Máquinas térmicas
Professor: Msc. Marcus Renato Pinheiro Mattos.
Aula 04 
1. Ciclo Termodinâmico Otto.
3. Exercícios
4. Relações algébricas do ciclo 
Otto.
2. Relação de compressão do ciclo Otto.
5. Estequiometria da combustão
6. Ciclo Diesel
PMS PMI
1
2
4
3
ASPIRAÇÃO
EXAUSTÃO
AR+ COMBUSTIVEL
ASPIRAÇÃO
MISTURA DE 
AR+ 
COMBUSTIVEL
COMPRESSÃO COMBUSTÃO E EXPANSÃO EXAUSTÃO
EXAUSTÃO 
DOS GASES
P
R
E
S
S
Ã
O
VOLUME
1. Ciclo Termodinâmico Otto
P
V
T
S
2
3
4
1
S = cte
S = cte
v = cte
v = cte
3
4
1
2
1. Ciclo Termodinâmico Otto
P
V
T
S
2
3
4
1
S = cte
S = cte
v = cte
v = cte
3
4
1
2
1. Ciclo Termodinâmico Otto
P
V
T
S
2
3
4
1
S = cte
S = cte
v = cte
v = cte
3
4
1
2
1. Ciclo Termodinâmico Otto
P
V
T
S
2
3
4
1
S = cte
S = cte
v = cte
v = cte
3
4
1
2
1. Ciclo Termodinâmico Otto
2. Relação de compressão 
do ciclo Otto.
Relação entre os volumes da expansão
e da compressão.
P
V
2
3
4
1
S = cte
S = cte
Relação com o rendimento:
É uma relação matemática que indica
quantas vezes a mistura ar/combustível, ou
o ar, é aspirada para dentro dos cilindros
pelo pistão e comprimida antes que se
inicie o processo de queima.
Ano: 2016 Órgão: CIAAR Prova: Primeiro Tenente - Engenharia Mecânica
Analisando o diagrama p-v abaixo, assinale a alternativa correta quanto aos processos de um
ciclo Otto.
A) O processo 2-3 é uma rejeição de calor do ar para uma fonte
externa quando o pistão se encontra no ponto morto inferior.
B) O processo 1-2 é uma rejeição de calor do ar para uma fonte
externa quando o pistão se encontra no ponto morto inferior.
C) O processo 1-2 é uma adição de calor de uma fonte externa para
o ar enquanto o pistão se encontra no ponto morto superior.
D) O processo 3-4 é uma expansão isentrópica do ar de tal forma
que o pistão se move do ponto morto superior para o ponto morto
inferior.
3. Exercícios
https://www.qconcursos.com/questoes-militares/institutos/ciaar
https://www.qconcursos.com/questoes-militares/provas/aeronautica-2016-ciaar-primeiro-tenente-engenharia-mecanica
Ano: 2016 Banca: Marinha Órgão: Quadro Complementar Prova: Marinha - 2016 
- Quadro Complementar - Segundo - Tenente - Máquinas - Engenharia
Um motor térmico desenvolve uma potência (taxa de realização de trabalho) de 480kW A taxa
de transferência de calor do reservatório de alta temperatura para o motor é.de 1,20MW.
Determine, respectivamente, a eficiência desse motor (Otto) e a taxa de transferência de calor
para o ambiente (em kW) , e assinale a opção correta .
A) 0, 20 e 600
B) 0,25 e 620
C) 0,35 e 650
D) 0,40 e 720
E) 0,50 e 750
https://www.qconcursos.com/questoes-militares/bancas/marinha
https://www.qconcursos.com/questoes-militares/institutos/quadro-complementar
https://www.qconcursos.com/questoes-militares/provas/marinha-2016-quadro-complementar-segundo-tenente-maquinas-engenharia
Uma pessoa acabou de comprar um veículo e foi questionar o responsável pela parte
mecânica da concessionária sobre como funciona um motor ciclo Otto, e este explicou
quais são os quatro tempos de trabalho no motor de combustão interna. Os quatro tempos
do motor à combustão interna são:
Ano: 2020 Banca: VUNESP Órgão: Prefeitura de Morro Agudo - SP
https://www.qconcursos.com/questoes-de-concursos/bancas/vunesp
https://www.qconcursos.com/questoes-de-concursos/institutos/prefeitura-de-morro-agudo-sp
Ano: 2019 Órgão: IF-MS Prova: Técnico em Laboratório - Mecânica
Em motores de combustão interna (MCI) ciclo Otto, a mistura combustível-ar é inflamada
pela centelha da vela de ignição. Assinale a alternativa que corresponde a uma característica
do MCI ciclo Otto.
https://www.qconcursos.com/questoes-de-concursos/institutos/if-ms
https://www.qconcursos.com/questoes-de-concursos/provas/if-ms-2019-if-ms-tecnico-em-laboratorio-mecanica
P
V
T
S
4. Relações algébricas do ciclo Otto.
2
3
4
1
S = cte
S = cte
v = cte
v = cte
3
4
1
2
Exercício 01
A relação de compressão em um ciclo padrão a ar Otto é 10. No início do
curso de compressão, a pressão é 0,1 MPa e a temperatura é 15 °C.
Sabendo que a transferência de calor para o sistema por ciclo é igual a
1800 KJ/kg de ar. Determine:
A) A pressão e temperatura ao final de cada ciclo.
B) O rendimento.
C) O calor rejeitado.
Considere 
CP = 1400 J/kg.K; CV = 1000 J/kg.K
K = 1,4
Solução:
A) A pressão e temperatura ao final 
de cada ciclo
CP = 1400 J/kg.K;
CV = 1000 J/kg.K
K = 1,4
Ponto 2
Ponto 3
Ponto 4
B) O rendimento.
C) O calor rejeitado.
Estequiometria da combustão da gasolina
Estequiometria da combustão com etanol
5. Estequiometria da combustão
Estequiometria da combustão da gasolina
Estequiometria da combustão com etanol
PMS PMI
P
R
E
S
S
Ã
O
VOLUME
1
2
4
3
ASPIRAÇÃO
COMBUSTÃO
EXAUSTÃO
0 ASPIRAÇÃO
COMPRESSÃO
COMBUSTÃO E 
EXPANSÃO
EXAUSTÃO
6. Ciclo Diesel