ATIVIDADE A4 - MÁQ TÉRMICAS

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1. Leia o trecho a seguir:
“Como combustível, o biodiesel possui características vantajosas em relação aos combustíveis derivados do petróleo, podendo ser citada a condição de ser virtualmente livre de enxofre e de compostos aromáticos; alto número de cetano; teor médio de oxigênio; maior ponto de fulgor; menor emissão de partículas, HC,CO e de CO2; caráter não tóxico e biodegradável, além de ser proveniente de fontes renováveis” (BARBOSA, 2008, p. 1589):
 
BARBOSA, R. L. et al. Desempenho comparativo de um motor de ciclo diesel utilizando diesel e misturas de biodiesel. Ciênc. agrotec., Lavras, v. 32, n. 5, p. 1588-1593, set./out. 2008. Disponível em: https://www.scielo.br/j/cagro/a/T3fRqdynKbbgp7Zn7KxTj3p/?lang=pt&format=pdf. Acesso em: 23 fev. 2023.
 
Com base no apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas:
 
I. Os motores a diesel são bastante utilizados na atualidade, principalmente em veículos como automóveis e navios. 
Porque:
II. O motor ciclo diesel é parecido com o motor de ciclo Otto, com diferença em relação à ocorrência do processo de combustão.
 
Assinale a alternativa correta. 
(X) As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I
2. O motor inventado por Otto foi vantajoso, em comparação com outros motores a vapor daquele tempo. Dentre as vantagens, destacam-se os baixos peso e consumo de combustível, mesmo se utilizar benzeno como combustível, e também a superação de potência.
 
SALOMÃO, T. R. et al. A evolução do motor a combustão ciclo Otto. Pesquisa e ação V4N1, maio 2008. ISSN 2447-0627. Disponível em: https://revistas.brazcubas.br/index.php/pesquisa/article/view/388/486. Acesso em: 23 fev. 2023.
Com base no apresentado, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas:
 
I. O motor Otto funciona à base de gasolina ou de álcool atualmente e trabalha em quatro tempos. 
Porque:
II. Os automóveis, na atualidade, não utilizam mais o princípio de funcionamento dos primeiros carros fabricados no planeta, não tendo mais quatro tempos.
 
Assinale a alternativa correta.
(X) A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
3. Leia o excerto a seguir, sobre os motores de combustão interna:
 
“Diferentemente do ciclo de Carnot, que é um ciclo teórico e que opera uma máquina ideal que utiliza calor para realizar trabalho (Máquina de Carnot), os demais ciclos possuem aplicações muito importantes, como por exemplo, o ciclo Otto que é a base do funcionamento de motores de combustão interna de ignição por centelha como os motores de álcool e gasolina, e o Ciclo Diesel que é a base dos motores a diesel como o nome sugere” (SANTOS; LUZ, 2017, p.03).
 
SANTOS, L. R. M dos; CRUZ, F. A. O. Ciclos termodinâmicos: uma proposta de estudo mediada por applets. Caderno de Física da UEFS, v. 15, n. 1, p. 1-11, 2017. Disponível em: http://dfisweb.uefs.br/caderno/vol15n1/s5Artigo03_Frederico-Ciclos-Termodinamicos.pdf. Acesso em: 23 fev. 2023.
 
Com base no excerto apresentado, avalie as afirmações a seguir sobre as definições relacionadas a motores de combustão interna:
 
I. A faísca de ignição refere-se à inflamação de uma vela, ao misturar água com o combustível.
II. A pressão média efetiva consiste na porcentagem de trabalho produzido no deslocamento.
III. A válvula de admissão possibilita a subida do ar-combustível misturado na vela do motor.
IV. O volume morto está relacionado ao volume da mistura ar-combustível que passa pelo pistão.
 
É correto o que se afirma em:
(X) II e IV, apenas
4. O ciclo Otto é utilizado por motores que possuem elementos denominados como pistão. Essa peça, em forma de cilindro, desloca-se devido à movimentação do fluido combustível que existe no motor, acionando-o. Havendo esse deslocamento, há trabalho do motor e entrada e saída de calor pelo sistema, cujos valores podem ser obtidos por meio de equações apropriadas.
 
Considerando um processo em que o trabalho líquido seja igual a 304 J e um calor de entrada igual a 210 J, quais seriam a eficiência termodinâmica e o calor de saída em Joules? Assinale a alternativa correta.
(X) 1,44/ -92,4 J
5. Leia o excerto a seguir: 
 
“Nos motores de dois tempos, as operações de admissão, compressão, expansão e escape são obtidas em uma volta do eixo de manivelas. Os processos indicados no motor quatro tempos são aqui realizados da mesma maneira, entretanto, alguns deles se sobrepõe num mesmo curso. O princípio de funcionamento do motor a dois tempos de ignição por faísca deve-se a Dugald Clerck em 1878” (PEREIRA, 2017, p. 25).
 
PEREIRA, L. P. Aplicação do ciclo Otto e do ciclo Atkinson em um motor de combustão interna rotativo com taxa de compressão variável. Projeto (Graduação em Engenharia Mecânica) – Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2017. Disponível em:  https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/31925/31925.PDF. Acesso em: 06 mar. 2023.
 
Com base no excerto apresentado, avalie as afirmações a seguir:
 
I. O motor de dois tempos é um Ciclo de Otto padrão modificado.
II. O motor de dois tempos não possui um pistão, diferentemente do de quatro tempos.
III. O tempo de potência ocorre quando o ar combustível é liberado do motor pela ignição.
IV. O ciclo de Otto de dois tempos não possui válvulas de admissão e de exaustão. 
 
É correto o que se afirma em: (X) I e IV, apenas
6. O primeiro carro com motor tipo Otto foi fabricado em 1886 por Karl Benz, um alemão. Esse automóvel tinha apenas três rodas e o motor ficava localizado na parte de trás do veículo. Na época foram vendidos 25 automóveis desse tipo que funcionavam à base de gasolina, sendo chamado na época de Benz Patent-Motorwagen.
 
SALOMÃO, T. R. et al. A evolução do motor a combustão ciclo Otto. Pesquisa e ação V4N1, maio 2008. ISSN 2447-0627. Disponível em: https://revistas.brazcubas.br/index.php/pesquisa/article/view/388/486. Acesso em: 23 fev. 2023.
Assinale a alternativa correta, acerca dos processos do motor ciclo Otto: 
(X) Durante os processos de exaustão e admissão, ocorre a rotação do elemento
7. Leia o excerto a seguir, sobre o ciclo de Otto:
“O ciclo de Otto, apesar de ser pouco divulgado, é utilizado para movimentar máquinas agrícolas e também indústrias, automóveis, geradores de energia elétrica, entre outros. Tendo como base o modelo do gás ideal, [...], um emprego das evoluções gasosas que permite a aplicação e uma interpretação comparativa de gráficos e expressões das leis relacionadas aos gases ideais” (DIAS, 2009, p. 01).
 
DIAS, J. L. G. Ciclo de Otto: aplicação teórica e utilidade prática. Dissertação (Mestrado em Profissional em Ensino de Física) – Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2009. Disponível em: https://semanaacademica.org.br/system/files/artigos/cicloottoartigofinal.pdf. Acesso em: 21 fev. 2023.
 
Considerando as informações do texto, bem como que o ciclo de Otto é usual em motores, é correto afirmar que o ciclo de Otto Real possui cinco processos dinâmicos, que são:
(X) Admissão, compressão, combustão, expansão e exaustão. 
8. No motor alternativo, existem pistões nos cilindros que realizam movimentos alternativos e convertem em trabalho: a pressão do fluido, que transforma energia química em movimentação mecânica.
 
Considerando o apontado, o motor alternativo possui o PMS e o PMI, cujos significados são:
(X) ponto morto superior e ponto morto inferior, respectivamente
9. O ciclo Otto refere-se a um ciclo termodinâmico, que funciona por um pistão de ignição com faísca. Esse ciclo pode ser utilizado por motores de quatro e de dois tempos, presentes nos automóveis.
 
Considerando que a admissão de calor para o ciclo Otto é de 1.300 kJ/kg, tendo uma taxa de compressão (r) igual a 8, a pressão e temperatura do ar no início do tempo de compressão são 70 kPa e k 1,8. Assim, a taxa de compressão seria: (X) 0,81