A P Maquinas Térmicas

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Máquinas Térmicas 
 
Data: 19/05/2024Aluno (a): 
Avaliação Prática Final
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1) Pede-se que calcule o Calor absorvido (Q1) e o rendimento térmico (η) de uma máquina que
opera segundo o ciclo de Carnot, representada na figura abaixo. 
Pela primeira lei da termodinâmica temos que:
Q1 = W+Q2 logo: Q1 = 500J+200J Q1 = 700 J 
O calor absorvido Q1 é 700 J
O rendimento térmico de uma máquina térmica é definido como a ra-
zão entre o trabalho realizado e o calor absorvido: 
η = Q1/W η = 700J/500J η=5/7 η = 0,714 η = 71,4% 
O rendimento térmico da máquina é 70,4%
2) Dados: Q1 = ? J
3) Q2 = 200 J
4) W = 500
2) Apresente as principais diferenças e quais as vantagens na escolha entre os ciclos termodinâmi-
cos Otto e Diesel.
Os ciclos termodinâmicos Otto e Diesel são dois tipos diferentes de ciclos utilizados em motores de
combustão interna, cada um com suas próprias características, vantagens e desvantagens. Podemos
citar, a nosso ver, as principais diferenças entre esses ciclos e as vantagens associadas a cada um:
Ciclo Otto
Características:
1. Tipo de Combustão: O ciclo Otto utiliza combustão por faísca. A mistura de ar e combustí-
vel é comprimida e então inflamada por uma faísca fornecida por uma vela de ignição.
2. Compressão e Expansão: No ciclo Otto, a compressão ocorre adiabaticamente até um volu-
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me mínimo, onde a combustão ocorre a volume constante (teoricamente). A expansão ocorre
após a combustão.
3. Eficiência: A eficiência do ciclo Otto depende diretamente da relação de compressão
(r=Vmax/Vmin). Maior relação de compressão tende a aumentar a eficiência.
4. Aplicações: Comumente encontrado em motores a gasolina, motores de motocicletas, carros
de passeio, aeronaves leves, entre outros.
Vantagens:
1. Custo e Simplicidade: Motores a gasolina (ciclo Otto) tendem a ser mais baratos e mais sim-
ples de fabricar.
2. Resposta e Performance: Motores do ciclo Otto geralmente oferecem melhor desempenho e
resposta rápida, sendo mais adequados para veículos leves e de alta performance.
3. Peso e Tamanho: Motores a gasolina são geralmente mais leves e compactos do que moto-
res a diesel equivalentes.
Ciclo Diesel
Características:
1. Tipo de Combustão: O ciclo Diesel utiliza combustão por compressão. O ar é comprimido
até que alcance uma temperatura alta o suficiente para inflamar o combustível injetado.
2. Compressão e Expansão: No ciclo Diesel, a compressão ocorre adiabaticamente até que o
combustível seja injetado. A combustão ocorre a pressão constante (teoricamente), seguida
pela expansão.
3. Eficiência: A eficiência do ciclo Diesel é alta devido à alta relação de compressão (r). Além
disso, motores Diesel podem operar em uma faixa de mistura ar-combustível mais ampla, o
que melhora a eficiência de combustão.
4. Aplicações: Comumente encontrado em veículos pesados, caminhões, ônibus, maquinaria
agrícola, embarcações, e geradores de energia.
Vantagens:
1. Eficiência de Combustível: Motores Diesel são mais eficientes em termos de consumo de
combustível, proporcionando melhor quilometragem por litro.
2. Torque: Motores Diesel produzem mais torque a baixas rotações, o que é ideal para aplica-
ções que requerem alta força de tração.
3. Durabilidade: Motores Diesel tendem a ser mais duráveis e têm uma vida útil mais longa
devido à construção mais robusta para suportar altas pressões de combustão.
Comparação Direta
1. Relação de Compressão:
• Otto: Relação de compressão típica de 8:1 a 12:1.
• Diesel: Relação de compressão típica de 14:1 a 25:1.
2. Tipo de Combustível:
• Otto: Utiliza gasolina, que tem menor densidade de energia por volume.
• Diesel: Utiliza diesel, que tem maior densidade de energia por volume.
3. Método de Ignição:
• Otto: Combustão por faísca (vela de ignição).
• Diesel: Combustão por compressão (sem vela de ignição).
4. Eficiência Térmica:
• Otto: Menor eficiência térmica comparada ao ciclo Diesel.
• Diesel: Maior eficiência térmica devido à maior relação de compressão e melhores
características de combustão.
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5. Aplicações Típicas:
• Otto: Veículos de passeio, motocicletas, aeronaves leves.
• Diesel: Caminhões, ônibus, veículos agrícolas, geradores de energia.
Conclusão
A escolha entre um motor que opera segundo o ciclo Otto ou o ciclo Diesel depende das necessida-
des específicas da aplicação. Motores a gasolina (ciclo Otto) são preferíveis para veículos leves e de
alta performance devido ao seu menor peso, custo e melhor resposta. Motores a diesel (ciclo Diesel)
são mais eficientes em termos de consumo de combustível, mais duráveis e produzem mais torque a
baixas rotações, sendo ideais para veículos pesados e aplicações industriais.
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