A P Maquinas Térmica

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Máquinas Térmicas 
 
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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. 
	
A máquina em questão absorve 700 J de calor da fonte quente. O rendimento térmico da máquina é de aproximadamente 71,43%. A máquina é bastante eficiente na conversão de calor em trabalho.
Cálculo do Calor Absorvido (Q1) e Rendimento Térmico (η) de uma Máquina de Carnot
1. Calor Absorvido (Q1):
Para calcular o calor absorvido pela máquina na fonte quente (Q1), podemos usar a seguinte relação:
Q1 = W + Q2
Onde:
· Q1: Calor absorvido na fonte quente (em Joules)
· W: Trabalho realizado pela máquina (em Joules)
· Q2: Calor cedido na fonte fria (em Joules)
Substituindo os valores fornecidos na figura, temos:
Q1 = 500 J + 200 J = 700 J
Portanto, a máquina absorve 700 Joules de calor da fonte quente.
2. Rendimento Térmico (η):
O rendimento térmico (η) de uma máquina de Carnot é definido como a razão entre o trabalho realizado pela máquina (W) e o calor absorvido na fonte quente (Q1):
η = W / Q1
Substituindo os valores conhecidos, obtemos:
η = 500 J / 700 J = 0,7142857143
Portanto, o rendimento térmico da máquina é de aproximadamente 71,43%.
	
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 termodinâmicos Otto e Diesel.
	
Principais Diferenças
· Ignição e Combustão:
· Ciclo Otto: Utiliza uma vela de ignição para gerar uma centelha elétrica que inflama a mistura de ar e combustível (queima rápida e forçada).
· Ciclo Diesel: Não usa velas. O ar é admitido e comprimido sozinho a uma pressão e temperatura tão altas que, quando o óleo diesel é injetado, ele entra em ignição espontânea.
· Admissão no Cilindro:
· Ciclo Otto: Admite ar e combustível misturados previamente.
· Ciclo Diesel: Admite apenas ar puro durante o tempo de admissão.
· Taxa de Compressão:
· Ciclo Otto: Mais baixa, variando tipicamente entre 8:1 e 12:1 (para evitar a autoignição indesejada da gasolina).
· Ciclo Diesel: Bem mais alta, variando entre 14:1 e 25:1.
· Rotação e Peso:
· Ciclo Otto: Permite rotações (RPM) mais altas e gera motores mais leves, compactos e silenciosos.
· Ciclo Diesel: Trabalha com rotações mais baixas, exigindo componentes internos (pistões, bielas, virabrequim) mais pesados e robustos para suportar a alta pressão.
Vantagens na Escolha
· Ciclo Otto:
· Custo de Aquisição e Manutenção: Motores mais simples, com menor custo de produção de peças e manutenção mais acessível.
· Desempenho e Resposta: Melhor funcionamento em altas rotações e acelerações mais ágeis, ideal para o uso urbano e carros de passeio.
· Flexibilidade de Combustíveis: Pode rodar com gasolina, etanol ou GNV (Gás Natural Veicular). 
· Ciclo Diesel:
· Eficiência Térmica e Energética: Aproveita melhor a energia do combustível, consumindo menos litros por quilômetro rodado.
· Alto Torque e Força: Excelente para arrastar cargas pesadas, subir ladeiras ou operar em baixas rotações contínuas.
· Durabilidade: A construção reforçada do motor garante uma vida útil muito superior em condições de uso severo (caminhões, ônibus, picapes e máquinas agrícolas)
Máquinas Térmicas
Máquinas Térmicas
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