ATPS TERMODINAMICA ETAPA I

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ETAPA I
PASSO I
Definição da palavra termodinâmica
A termodinâmica vem do gregotherme = calor e dynamis = movimento. Éparte da física que estuda efeitos de mudança da temperatura, volume e pressão. De forma mais exemplificada, a termodinâmica volta para a explicação dos mecanismos de troca de energia térmica com o objetivo que estes realizem trabalho. Basta que,apenas alguns dados sejam conhecidos e, a partir disto, algumas propriedades podem ser conhecidas.
Sistema termodinâmico
É um espaço (ou região) com limites reais ou imaginários, com o objetivo deimpor limites no estudo da energia e suas transformações. Outra característica de um sistema termodinâmico é a que define um sistema aberto, fechado e isolado. Um sistema fechado entra e sai energia, porém não entra e nem sai massa, ou seja, é aquele que somente a energia transpõe os limites do sistema. Sistema aberto é aquele em que entra e sai energia e massa, ou seja, energia e matéria transpõe os limites do sistema. Sistema isolado é aquele cujo não acontece nada no sistema.
Principais cientistas que contribuíram para o desenvolvimento da termodinâmica
O Criador da termodinâmica foi Otto Von Guericke, onde nasce a termodinâmica em 1650. Foi ele o responsável pela criação da primeira bomba a vácuo do mundo, e o primeiro vácuo artificial do mundo, ele foi incentivado pela busca em provar a invalidade da antiga percepção de que não poderia haver vazio ou vácuo . Anos depois, Robert Boyle, tomou conhecimento dos experimentos de Otto, e juntamente com Robert Hooke, construíram uma bomba de ar. Boyle e Hooke após a contrução da máquina perceberam a relação entre pressão, volume e temperatura. Logo após essa descoberta Boyle, formulou uma lei que estabelece que a pressão e o volume são inversamente proporcionais. A lei de Boyle.
PASSO II
Um motor normalmente é resfriado pelo sistema de arrefecimento. A maioria é refrigerado com água (H2O), mas há vantagem em utilizar aditivos que modificam as propriedades dessa água. Isso porque a água pura congela normalmente a 0o C e ferve a 100o C, mas a água com aditivos apresenta temperatura de congelamento mais baixa e de ebulição mais altaO principal soluto nos líquidos de arrefecimento é o etileno glicol. Com um sistema de circulação interno, onde a água passa pelos dutos do motor fazendo troca de calor, a água passa pelo bloco do motor e refrigera a parte metálica que se encontra com temperatura elevada. Assim o líquido esquenta e vai para o radiador e então a temperatura da água baixa, logo ela volta ao sistema para trocar calor novamente com o bloco do motor. Esse sistema faz com que o motor mantenha uma temperatura estabilizada.
Propriedades
Como um motor de um carro aquece muito, o motor é refrigerado por um líquido que circula constantemente , o líquido de arrefecimento. O principal soluto nos líquidos de arrefecimento é o etileno glicol, (1, 2 etanodiol), álcool de fórmula HO-CH2CH2-OH. A sua temperatura de congelamento é de -12,9oC, e a de ebulição é de 197,3o C.
A adição de 50% de etileno glicol à água de arrefecimento faz com que a temperatura de congelamento seja inferior a -33o C - e a de ebulição, superior a 163o C. Há duas propriedades, as propriedades coligativas e as propriedades dos aditivos para radiador. As propriedades coligativas servem para determinar a alteração da temperatura de congelamento e ebulição do líquido de arrefecimento. O etileno glicol consegue fazer pontes de hidrogênio com a agua, consequentemente abaixando a temperatura de congelamento, a interação da água com o etileno dificulta a formação de sólidos, com a mistura resultamos em um ponto de congelamento menor do que as substancias separadas. As pontes de hidrogênio, e a diluição, diminuem a pressão de vapor da água e fazem com que a temperatura de ebulição seja intermediária, maior que a da água e menor que a do etileno glicol.
As propriedades dos aditivos para radiador possuem os seguintes componentes: etileno glicol, anticorrosivos, corante e tensoativos. Como o circuito de refrigeração de um automóvel é feito de partes metálicas, com a água, essas peças podem ser danificadas, como corrosão a longo prazo, causando perfurações. Os aditivos para radiadores inibem essa corrosão, por eles possuírem pequenas quantidades de anticorrosivos. Alguns tensoativostêm a função de evitar a formação de depósitos, enquanto outros têm a função de evitar a formação de espuma. Finalmente, os corantes são apenas para dar um apelo visual à mistura, que de outra forma seria incolor.
Comparar a quantidade de água e de ar necessárias para proporcionar a mesma refrigeração a um motor de automóvel.
O calor sensível depende da massa (m), do calor específico (c) e da variação de temperatura do corpo (ΔT). A partir dessas considerações encontra-se a relação entre essas variáveis para a quantidade de calor.
Q = m.c.ΔT
Quando se compara a quantidade de água e de ar para refrigerar um motor é preciso ter em mente que o importante é a massa das substâncias, e não o volume, pois o mesmo é influenciado pela temperatura. Quanto maior a temperatura, maior será o volume, e menor será sua massa, pois a densidade diminuiria.
Para provocar as mesmas refrigerações ambas substancias devem ter a mesma temperatura seguindo a fórmula da quantidade de calor temos:
Car = 0.24cal/gºC
CH2O = 1,0cal/gºC
Qar= QH2O
Mar * Car * Δt = MH2O * CH2O * Δt
Mar * Car = MH2O * CH2O
CH2O/Car =Mar/MH2O
1/0 * 24=MH2O/Mar
4 = MH2O/Mar
Conclusão: Para 1kg de H2O é necessário 1kg de ar.
PASSO III
Com a adição de etileno glicol no líquido de arrefecimento a temperatura de congelamento é de-12,9o C, e a de ebulição é de 197,3o C. A adição de 50% de etileno glicol à água de arrefecimento faz com que a temperatura de congelamento seja inferior a -33o C - e a de ebulição, superior a 163o C. O sensor de temperatura é responsável por medir a temperatura do líquido de arrefecimento.
Devido à combustão, o motor aquece muito, e para remover o excesso de calor, o sensor de temperatura informa a temperatura no motor.
	
Temperatura máxima e mínima e suas diferenças
	Temperatura Máxima
	197,3 ºC
	70,45K
	387,14F
	Temperatura Mínima
	- 12,9ºC
	260,25K
	8,78F
	Diferença
	210,2 ºC
	483,3K
	410,36F
As escalas termométricas mais utilizadas são a Celsius (°C), a Fahrenheit (°F) e a Kelvin (K). Confira a seguir algumas das características de cada uma delas:
Escala Celsius
A mais popular das três, a escala Celsius é a mais usada no Brasil e na maior parte dos países do mundo. Esta escala tem como pontos de referência as temperaturas de congelamento da água sob pressão normal (0°C) e a de ebulição da água sob pressão normal (100°C). Foi oficializada em 1742, pelo astrônomo e físico sueco Anders Celsius.
Escala Fahrenheit
Bastante utilizada nos países de língua inglesa e no mundo científico, esta escala tem como referência a temperatura de uma mistura de gelo e cloreto de amônia (0°F) e a temperatura do corpo humano (100ºF). Foi criada em 1708, pelo físico alemão Daniel Gabriel Fahrenheit.
Comparando com a escala Celsius, tem-se a seguinte equivalência:
0°C = 32°F
100°C = 212°F
Escala Kelvin
A escala Kelvin é conhecida como escala absoluta e é também mais utilizada no mundo científico. Tem como referência a temperatura do menor estado de agitação de qualquer molécula (0K) e é calculada a partir da escala Celsius. Lê-se zero kelvin e não zero grau kelvin. Esta escala foi criada pelo físico inglês William Thompson, também conhecido como Lorde Kelvin.
Em comparação com a escala Celsius, tem-se a seguinte equivalência:
-273°C = 0K
0°C=273K
100ºC=373K
PASSO IV
Termicamente, os líquidos se comportam como os sólidos, sofrendo uma dilatação volumétrica quando há aumento ou diminuição de temperatura. A dilatação aumenta o seu volume, mas mantém sua massa constante, então, 10 kg de água possui diferentes volumes a 10 °C e 30 °C.
Usando como exemplo os combustíveis, onde você paga pelo volume abastecido e não pela massa,é mais vantajoso abastecer o carro em um horário em que a massa do combustível ocupe o menor volume possível. Já que o aumento da temperatura aumenta o volume do combustível. Para diminuir os efeitos práticos dessa variação, os tanques dos postos de combustíveis são subterrâneos, na tentativa de manter a temperatura o mais constante possível.Se a gasolina e o álcool fossem vendidos por kg em vez de por litro, o problema comercial decorrente da dilatação térmica estaria resolvido. Mas por questões práticas, isso se torna inviável.
Conclusão, o melhor horário para abastecer o seu veículo, então, é no início da manhã, pois o combustível no tanque do posto estará mais frio. Como exemplo, um carro abastecido com 50 litros de gasolina a 20 °C, estacionado no sol durante todo o dia, no fim do dia a uma temperatura de 35 °C, terá o volume de gasolina aumentado em 0,9 litros.
ETAPA II
PASSO I
Primeira Lei da Termodinâmica
O calor recebido por um sistema é igual a soma entre a variação da energia interna do sistema e o trabalho efetuado pelo sistema.
ΔU = Q – U
Q positivo é quando se acrescenta energia ao sistema, e negativo quando se retira, do mesmo modo, a energia interna diminui se for fornecida energia para a vizinhança sob forma de trabalho (W), ou seja, se o sistema realiza trabalho.
PASSO II
A importância da transferência de calor afeta o desempenho no carro
Temperatura e pressão dos gases de combustão: (afeta potência útil)
Consumo específico de combustível
Detonação (troca de calor para os gases não queimados) que limita a taxa de compressão
Aquecimento da válvula de exaustão (afeta a eficiência volumétrica de admissão)
Emissões de CO e HC queimados na exaustão
Temperatura dos gases de exaustão (EGT) que controla turbocompressores e recuperadores
Aquecimento do óleo (maior atrito)
Expansão térmica dos componentes (pistão, anéis, cilindro, cabeçote, etc.)
Carrega o sistema de resfriamento e seus acessórios
Modos de transferência de calor
Condução
Modo de transferência em sólidos e líquidos em repouso, a intensidade é função do material e do gradiente de temperatura. É o modo de transferência de calor no cabeçote, paredes do cilindro, pistão, bloco e coletores.
qcn = = - K∇T
qcnx = = -K
Onde,
q = fluxo de calor (W/m2)
k = condutibilidade térmica (W/m/K)
A = área transversal de transferência (m2)
Convecção
Modo de transferência entre fluidos e uma superfície sólida, a intensidade é função do fluido, do movimento relativo da diferença de temperaturas. No motor a convecção é forçada, em regime turbulento, pois existe bombeamento dos fluidos. Depende de relações empíricas específicas para cada tipo de escoamento e geometria. É o modo de transferência de calor entre os gases e líquidos e as paredes dos componentes do motor.
 = Q = h .A(Tenv– T(t)) = -h . AΔT(t)
Onde,
Q = energia térmica em Joules
h = coeficiente de transferência térmica
A = é a área de superfície pela qual o calor está sendo transferido
T = é a temperatura da superfície do objeto e interior (uma vez que estas são consideradas como tendo o mesmo valor nesta aproximação)
Tenv = é a temperatura do ambiente; i.e. a temperatura adequadamente distante da superfície
ΔT(t) = T(t) – Tenv = é o gradiente térmico dependente do tempo entre o ambiente e o objeto.
Radiação
Modo de transferência entre corpos quentes e frios por meio de emissão e absorção de ondas eletromagnéticas. A intensidade é função da diferença de temperaturas, depende de parâmetros de forma, absorção e emissividade específicos para cada tipo material e geometria. É um modo secundário de transferência de calor entre os gases quentes durante a queima e as paredes do cilindro. É mais significativo em motores de ignição por compressão (ciclo Diesel) devido a presença de fuligem durante uma fase da queima do combustível no cilindro. Existe radiação térmica proveniente do coletor de escape.
qr = = Ffεσ(T4g – T4g,w)
Onde,
σ = constante de Stefan-Boltzmann = 5,67x10-8 W/m2/K4
ε = emissividade
Ff = fator de forma
Tw = temperatura da superfície da parede sólida (K)
Tg = temperatura média do fluido (K)
Subscrito g = gás
PASSO III
Hoje, cerca de metade da energia produzida por carros, fábricas e usinas é liberada na forma de calor, que escapa para a atmosfera. A partir de um dispositivo desenvolvido por engenheiros da Universidade de Oregon, EUA, esse calor residual poderá ser aproveitado para outros fins, como para a produção de energia em escapamentos de carros.
Esse foi um grande passo para a resolução de um dos resíduos mais comuns na atmosfera, ainda mais pela sua utilização para a geração de energia. A máquina desenvolvida pelos engenheiros pode ser conectada ao escapamento dos automóveis, geradores e até em fábricas.
Atualmente, mais da metade do calor gerado pelas atividades industriais é desperdiçada. Nos automóveis, apenas de 25% a 40% da energia produzida nos motores é utilizada. O dispositivo de aproveitamento deste calor está sendo aperfeiçoado e está deixando os pesquisadores confiantes por sua efetividade.
Essa tecnologia será muito útil se houver necessidade de um sistema de refrigeração em um local em que o calor está sendo desperdiçado. Cientistas alemães já desenvolveram um sistema que é capaz de gerar energia a partir do calor residual o transformando em eletricidade.
ETAPA III
PASSO I
Segunda Lei da Termodinâmica
O segundo princípio da termodinâmica nos explica resumidamente que, "A quantidade de entropia de qualquer sistema isolado termodinamicamente tende a incrementar-se com o tempo, até alcançar um valor máximo", ou seja, quando partes do sistema se interagem, a energia tenta se dividir por igual, até o sistema alcançar o equilíbrio térmico.
A segunda lei nos estabelece condições onde podem ser ocorridas transformações termodinâmicas.
Enunciados
A segunda lei da termodinâmica tem sido expressada de muitas maneiras diferentes. Resumidamente, se pode expressar assim:
É impossível construir um dispositivo que opere, segundo um ciclo, e que não produza outros efeitos, além da transferência de calor de um corpo quente para um corpo frio.
Enunciado de Clausius.
A partir deste enunciado, podemos dizer que é impossível ter o "refrigerador ideal". Assim, todo o conjunto do refrigerador, para retirar calor de um ambiente, produzirá mais calor externamente.
É impossível construir um dispositivo que opere num ciclo termodinâmico e que não produza outros efeitos além do levantamento de um peso e troca de calor com um único reservatório térmico.
Enunciado de Kelvin-Planck.
A partir deste enunciado, temos a impossibilidade do "motor ideal". Toda a máquina produzirá energia a ser utilizada com desperdício, de parte desta em calor a ser perdido. Disto, já era citado por Carnot (Nicolas Léonard Sadi Carnot - físico francês 1796 - 1832): Para transformar calor em energia cinética, utiliza-se uma máquina térmica, porém esta não é 100% eficiente na conversão.
Alguns autores denominam este enunciado como "postulado" de Kelvin e assim descrevem: Nenhum processo é possível onde o único resultado é a absorção de calor de um reservatório e sua conversão completa em trabalho.
Destas definições pode-se associar também o enunciado de Carnot: Para que uma máquina térmica realize trabalho são necessárias duas fontes térmicas de diferentes temperaturas.
A partir da desigualdade acima é possível definir uma propriedade denominada entropia. Seja um ciclo reversível no qual o sistema é levado de um estado a outro e retorne ao estado inicial segundo trajetórias diferentes.  A entropia de um sistema (S) é uma medida do seu grau de desorganização. Quanto maior a organização, menor a entropia. A entropia é uma característica do estado termodinâmico, assim como a energia interna. Nos processos isotérmicos (cuja temperatura permanece sempre a mesma) reversíveis, definimos a entropia como sendo a razão entre o calor (cedido ou recebido) pela temperatura. Dessa forma, representamos a entropia nos processos isotérmicos daseguinte maneira:
No Sistema Internacional de Unidades, medimos a entropia em joule/ kelvin. Baseando-nos no conceito que descrevemos sobre entropia, podemos formular a Segunda Lei da seguinte maneira:
A variação de entropia de um sistema isolado é sempre positiva ou nula. A igualdade ΔS = 0 ocorre quando os processos são reversíveis: processos reversíveis não aumentam a entropia. Sistemas isolados, que não recebem nem cedem calor para o meio, só podem ter sua entropia aumentada ou mantida constante.
Ciclo de Carnot
Por volta do século XIX, surgiu a ideia de que seria possível ter uma máquina ideal, onde a mesma seria capaz de transformar toda a energia em trabalho, obtendo 100% de rendimento. Para mostrar que isso que não seria possível, o engenheiro francês Nicolas Carnot propôs uma teoria, de uma máquina cujo o seu rendimento seria de 100%.
Diagrama para o ciclo de Carnot
Uma expansão isotérmica reversível. O sistema recebe uma quantidade de calor da fonte de aquecimento (L-M)
Uma expansão adiabática reversível. O sistema não troca calor com as fontes térmicas (M-N)
Uma compressão isotérmica reversível. O sistema cede calor para a fonte de resfriamento (N-O)
Uma compressão adiabática reversível. O sistema não troca calor com as fontes térmicas (O-L)
Na máquina de Carnot, a quantidade de calor cedido pela fonte de aquecimento e a quantidade fornecida para o resfriamento são proporcionais às temperaturas absolutas, sendo assim o rendimento da máquina de Carnot:
 e 
T2 = temperatura da fonte de resfriamento
T1 = temperatura da fonte de aquecimento
Então, conclui-se que, para obtermos 100% de rendimento da máquina, todo calor recebido deverá ser transformado em trabalho, pois a temperatura da fonte de resfriamento deverá ser 0k.
Com isso, concluímos que o 0 absoluto não é possível para um sistema físico.
Esse estudo realizado por Carnot, nos ajudou a compreender o funcionamento das máquinas térmicas, ou seja, o papel da fonte fria, já que nenhuma máquina térmica pode funcionar se o seu combustível estiver na mesma temperatura que a ambiente.
Se comparado o ciclo de Carnot, com os motores a combustão, os gases obtidos pela explosão formam a fonte quente e o condensador a fonte fria. Para aumentar o rendimento de um motor a combustão, os construtores aumentam a razão entre o volume máximo e mínimo dentro do cilindro, ocupado pela mistura combustível. Se a mistura é bastante comprimida antes de explodir, a pressão obtida no momento da explosão é maior, já que o rendimento de um carro comum varia de 25% á 30%.
Essa perda de energia ocorre por perdas de calor por condução entre os gases queimados e a parede da câmara de combustão. É mais fácil de obter um bom rendimento se o motor tem uma cilindrada superior, na realidade, se o motor é pequeno, o calor estará próximo às paredes, que irão então se aquecer mais depressa do que para uma cilindrada superior. Uma grande parte da energia da gasolina é desperdiçada em forma de calor (dissipada pelo radiador) e pela não condensação do vapor de água que sai pelo silenciador. Deste modo, cerca de 70% da energia é desperdiçada.
Em quanto aos motores elétricos, que funcionam a corrente contínua têm um rendimento entre 80/85%.  Para certos sincrônicos, podemos alcançar rendimentos superiores a 95%.
PASSO II
Hoje em dia, quase todos os carros usam o ciclo de combustão de 4 tempos para transformar o combustível em movimento. Conhecido como ciclo de Otto, o ciclo foi definido e patenteado pelo engenheiro francês Beaus de Rochas, porém, o engenheiro alemão Nikolaus August Otto o implementou, sendo o primeiro a construir um motor com base nesse ciclo.
O modelo ideal do ciclo de Otto é constituído por quatro processos reversíveis internamente:
Admissão isobárica
Compressão adiabática
Expansão adiabática
Exaustão isobárica
Admissão: O pistão desce enquanto aspira uma mistura gasosa de ar e combustível que pode ser gasolina, gás ou álcool, que entra no cilindro através da válvula de admissão (os motores a diesel admitem apenas ar). Durante esse tempo a válvula de escape permanece fechada para que a mistura não saia. A pressão máxima atingida é menor que 1 atmosfera, mantendo-se constante (processo isobárico) e a temperatura fica entre 340 e 400K.
Compressão: A válvula de admissão se fecha enquanto o pistão se move para cima, devido a inércia do virabrequim, comprimindo a mistura gasosa. Nesse tempo, além do aumento de pressão que fica entre 8 e 15 atm, há um aumento de temperatura que fica entre 600 e 750K, porém é um processo adiabático, pois não há transferência de calor nem para fora nem para dentro da mistura.
Explosão e Expansão: Quando ocorre a máxima compressão uma centelha elétrica na vela de ignição provoca uma explosão que causa um aumento de temperatura, de 2300 a 2700K, nos gases resultantes e um aumento de pressão que fica entre 30 e 50 atm, no interior do cilindro, resultando na expansão da mistura gasosa. Também é um processo adiabático.
Escapamento: No final da expansão a temperatura fica na faixa de 900 a 1100 K e a pressão fica na faixa de 4 a 6 atm. Abre-se então a válvula de escape e praticamente sem variar o volume, o gás que se encontra no interior do cilindro escapa para a atmosfera, reduzindo-se a pressão a 1 atm. A seguir, ainda com a válvula aberta, o pistão sobe, retomando o volume mínimo, expulsando quase todo o gás restante para a atmosfera. Assim se completou o ciclo, pois o volume e a pressão no interior do cilindro voltaram aos seus valores no início. Então, a válvula de admissão novamente se abre, reiniciando um novo ciclo.
Há conservação de energia nesses motores. No quarto tempo a mistura gasosa é eliminada pelo escapamento com temperatura maior do que antes da explosão. Logo, parte do calor de combustão é transformado em energia interna dos gases, além da troca de calor que ocorre entre a carcaça do motor e o ambiente. A parte restante do calor de combustão é devida a energia de movimento do pistão. No motor de combustão interna o trabalho (W) é realizado apenas no 3º tempo, quando os gases empurram o pistão para baixo. Nos demais tempos o pistão se movimenta devido a inércia do sistema ligado ao virabrequim. A 1ª Lei da termodinâmica também é obedecida. Uma parte da energia do combustível é utilizada na realização de trabalho e a outra parte é transferida ao meio ambiente, em cada ciclo, sendo necessário, a cada reinício, uma nova dose de combustível, ou seja, de energia. O cálculo de rendimento para esses motores incluem as capacidades térmicas, pressão, volume, taxa de compressão, entre outros parâmetros. Para motores Otto, o rendimento real está entre 22 a 30%, enquanto que para os motores Diesel encontram-se na faixa de 30 a 38%. As perdas térmicas se devem aos gases que escapam a altas temperaturas, à troca de calor entre o motor e o meio ambiente feita pelo sistema de refrigeração e ao atrito entre as peças. Um bom desempenho do motor se deve, entre outras coisas, ao instante em que a faísca é solta: o pistão deve estar em fase de compressão e próximo à posição de menor volume do cilindro, pois, nessa situação, o aproveitamento da energia liberada na explosão, para a realização de trabalho, é máximo. Nesse caso, diz-se que o motor está “no ponto”. Em um motor adiantado, a faísca provoca a explosão da mistura de ar e combustível antes do “ponto”. Desse modo, o movimento de subida do pistão é parcialmente freado, resultando numa perda de potência.
Em um “motor atrasado”, a faísca provoca a explosão após o ponto de maior compressão. Nesse caso, parte do calor que seria utilizado para realizar trabalho é “perdida”, uma vez que na descida do pistão já ocorre o escape dos gases produzidos na combustão, o que resulta também numa perda de potência.
PASSO III
1. Quais são as partes essenciais de um motor?
R: As partes mais importantes que formam um motor a combustão, é a câmara de 
combustão ( cilindro de combustão), o pistão ( que se desloca com a pressão da combustão dos gases), o eixoque gira com a força de movimento do pistão), e o eixo de comando de válvulas. 
2. Qual a diferença entre motor de “4 tempos” e de “2 tempos”?
R: Em ambos os processos, ele utilizam a admissão, compressão, combustão e a exaustão, ou seja, eles recebem uma porção de combustível, comprimem, queimam, e descartam os gases resultantes dessa queima.
No motor de 2 tempos, a admissão, compressão, combustão e exaustão são realizados em uma volta completa no eixo de manivelas. O embolo desce por consequência da combustão e nesse percurso abre a janela de escape para a saída dos gases, ou seja, o embolo abre a janela de admissão para a entrada do combustível, e em seguida, comprime essa mistura. Já em um motor de 4 tempos, eles são realizado em duas voltas completas no eixo de manivelas. A cada percurso de descida do embolo de um motor de 2 tempos, há combustão, ou seja, o pistão sempre desce sob a ação de uma forte força de expansão, gerando um grande torque porém uma baixa velocidade de rotação do eixo das manivelas. Enquanto no motor de 4 tempos o embolo desce uma vez só sob a ação da combustão e outra por simples inércia do movimento, isso resulta em um torque mais baixo, porém com uma rotação mais baixa. As grandes desvantagens de um motor de 2 tempos, são seus altos índices de emissão de gases poluentes, e o alto desgaste de suas partes móveis, devido ao precário sistema de lubrificação.
3. O que é “taxa de compressão”?
R: Taxa de compressão é a proporção que indica quantas vezes a mistura ar-combustível é comprimida durante a fase de compressão do motor. Em uma taxa 11 por 1, por exemplo, o volume de mistura inicial representa 11 vezes aquela da mistura já comprimida. Uma taxa de compressão mais alta beneficia tanto o desempenho quanto o consumo, mas pode acontecer o contrário, portando, cada motor tem seu limite pratico. 
4. Quais as diferenças existentes entre os motores que funcionam a álcool, a gasolina e a diesel?
R: Entre o álcool e a gasolina, a diferença é pequena: ambos trabalham no ciclo Otto e as diferenças básicas são a taxa de compressão e a quantidade de combustível injetada. A explosão e provocada por faísca da vela. Tem carburadores ou injeção eletrônica para injetar combustível. (O álcool é mais barato, mas consome mais que a gasolina, que é mais cara). Já o motor Diesel, trabalha sob o ciclo diesel. Geralmente não tem velas e a explosão é por compressão, por isso necessitam de taxas de compressão bem mais altas, e por isso costumam ser bem maiores e mais pesados. 
5. Qual o caminho feito pelo combustível?
R: O combustível é sugado ou recalcado por uma bomba elétrica ou mecânica, onde é levado até o carburador onde é feita uma mistura com o ar, para se tornar gás. Pelos tubos de admissão ou pelos bicos injetores, entra na câmara de combustão, onde será queimado pelo centelhamento das velas, transformando-se em monóxido de carbono, saindo pelas válvulas de escape até o escapamento, e por fim, para a atmosfera.
6. Quais as diferenças existentes entre refrigeração a ar e a água?
R: No sistema de refrigeração de um automóvel, o ar e a água são os fluidos secundários, responsáveis por remover o calor.  A diferença está no aspecto construtivo: em um sistema refrigerado a ar este é soprado através do radiador promovendo a troca de calor através das superfícies das aletas, arrefecendo o fluido de trabalho do motor.  Em um sistema refrigerado a água esta é responsável pela troca térmica com o fluido de trabalho do motor. A vantagem de se utilizar água é que esta possui um calor específico maior que o ar, portanto remove o calor mais eficientemente demandando assim um sistema mais compacto.
7. Qual a função do carburador de um carro?
R: A sua função consiste em misturar homogeneamente uma determinada quantidade de combustível com outra de ar formando uma mistura gasosa, e fornecendo uma proporção adequada desta mistura a cada cilindro para sua combustão.
8. Qual a função do motor de arranque?
R: O motor de arranque é um motor eléctrico com escovas, que tem a função de acionar o motor do automóvel até que tenha condições de funcionar sozinho, ou seja, dar a partida no carro. Sendo assim fica inoperante após esse período, permanecendo parado mesmo enquanto o motor do automóvel estiver em funcionamento.
PASSO IV
Turbo-compressor é um equipamento adicionado aos motores de combustão interna que aproveita os gases de escape para injetar ar nos cilindros (câmara de combustão). Um turbo-compressor inclui um par de rotores radiais, ligados num só eixo, que giram de um lado como turbina e do outro como compressor. O Turbo-compressor inclui um par de rotores radiais, ligados num só eixo, que funcionam como turbina e compressor.
O turbo-compressor fica ligado ao coletor de escape de um motor a explosão (ou motor a combustão interna), e aproveita a energia dos gases de escape gerados no motor para girar uma turbina conectada por meio de um eixo comum a um rotor o qual tem a função de bombear ar para os cilindros. Esse rotor é um compressor centrífugo, responsável por capturar o ar atmosférico e comprimi-lo na entrada da admissão ou do coletor de admissão do motor através de mangueiras ou tubulações de alta pressão.
Com o aumento da densidade do ar decorrente da compressão, pode-se adicionar mais combustível a esta mistura que será encaminhada até a câmara de combustão do motor, fazendo com que mais trabalho seja produzido a cada ciclo. Por exemplo, se um turbo-compressor estivesse trabalhando com uma pressão de aproximadamente 1 kg/cm², o motor estaria admitindo 2 atmosferas, ou seja, o dobro de ar ocupando num mesmo espaço físico sem alterar as dimensões do cilindro. Deste modo, dever-se-ia misturar o dobro de combustível neste ar (para que a mistura permaneça estequiométrica), que seria encaminhado para dentro da câmara de combustão. Neste caso, conseguir-se-ia quase dobrar a potência de um motor. Na prática não se conseguiria dobrar a potência, pois o processo de compressão também causa aumento de temperatura do ar, o que causa o efeito oposto: redução de densidade. Para compensar esse efeito geralmente usa-se um trocador de calor chamado Inter cooler entre o compressor e a admissão o turbo-compressor pode ser: de fluxo axial, radial e de gás de escape. 
Turbo-compressores de fluxo axial: são definidos pela maneira na qual o combustível flui através da turbina. Com turbo-compressores de fluxo axial do fluxo de combustível vem através da roda em uma direção axial. Com este tipo de dispositivo de sobrealimentação, expansão do gás de escape cria uma saída o ajuda a turbina para girar o compressor. Como o tamanho do veículo é importante na determinação do turbo-compressor correto do veículo, é importante considerar que os turbo-compressores de fluxo axial são mais comumente usados com veículos com um diâmetro de roda de 300 mm e acima e não seria adequados para veículos menores.
Turbo-compressor de fluxo radial: com uma vazão de gás que usa os mesmos princípios como o Turbo de fluxo axial, o Turbo de fluxo radial é diferenciado pela estrutura de influxo de gás exclusivo. O influxo de gás centrípeta é dirigido de fora em uma direção radial e define este Turbo para além do modelo de fluxo axial. Geralmente utilizada em veículos com uma rodas de diâmetro inferior ou igual a 160 mm, este tipo de dispositivo de sobrealimentação pode aumentar o poder de um veículo de até n/a cavalos de potência.
Turbo-compressor de gás de escape: os benefícios de turbo-compressores são muitos, de aumento de velocidade, potência e funcionalidade de motor, mas há benefícios ambientais, também, como o consumo de gás diminuiu.
Turbo-compressores de gás de escape têm outra vantagem, com carregadores de turbo de gás de escape, os gases de escape do veículo é reciclado no compressor para fornecer energia para a turbina. Para fazer isso, um compressor é montado ao lado da turbina do mesmo eixo. A turbina desenha nos gases de escape, que caso contrário iria para a atmosfera, comprime e ele alimenta o motor parafornecer energia extra. Ao contrário de turbo-compressores mecanicamente avançados, nenhum mecânico de engate ocorre no motor.
Eficiência Isentrópica: a eficiência isentrópica está relacionada ao processo de compressão adiabático e reversível. A equação ilustra a eficiência de cada estágio de compressão: 
 
Onde ho é a entalpia e t0 é a temperatura de estagnação. Os índices 1 e 3 referem-se aos parâmetros de entrada do rotor e da saída do estator, respectivamente, e o índice s refere-se ao processo isentrópico.
A eficiência real do estágio é menor que a eficiência isentrópico visto que e o aumento da temperatura real em um estágio é maior que o aumento de temperatura que o estágio teria em um processo ideal.
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