2. 

O motor a combustão interna utilizando gasolina e ar (G+A), tão comum no nosso meio de transporte, constitui um exemplo típico do ciclo de Otto. Esse, de modo similar ao ciclo de Carnot, se processa em quatro etapas, a saber:

Etapa 1: a mistura de G+A, injetada no cilindro (admissão na câmara de combustão), é submetida a uma compressão adiabática pelo deslocamento para cima do pistão (segmento 1-2);

Etapa 2: No ponto 2 ocorre a ignição de G+A pela vela do motor, verificando-se um aumento rápido da pressão, contudo, sem variação no volume da câmara (segmento 2-3);

Etapa 3: A seguir, os gases da combustão impelem o pistão para baixo, verificando-se um aumento adiabático do volume (segmento 3-4);

Etapa 4: O resfriamento dos gases da combustão é acelerado (função do radiador), ao mesmo tempo que são eliminados do motor, entretanto, sem que ocorra variação de volume na câmara de combustão (segmento 4-1). Pergunta-se:

a) Qual a variação em termos de energia interna, trabalho e calor, para cada uma das etapas?

b) Qual a variação da entropia em cada uma das etapas?

A. 

Etapa 1: dU = -đw; dS = 0; Etapa 2: dU = đq; dS> 0; Etapa 3: dU = -đw; dS = 0; Etapa 4: dU = đq; dS<0.

B. 

dU = -đw; dS> 0; Etapa 2: dU = đq; dS> 0; Etapa 3: dU = -đw; dS> 0; Etapa 4: dU = đq; dS<0.

C. 

dU = đq-đw; dS> 0; Etapa 2: dU = đq; dS> 0; Etapa 3: dU = đq--đw; dS> 0; Etapa 4: dU = đq; dS<0.

D. 

Etapa 1: dU = -đw; dS< 0; Etapa 2: dU = đq; dS< 0; Etapa 3: dU = -đw; dS = 0; Etapa 4: dU = đq; dS<0.

E. 

Etapa 1: dU = -đw; dS = 0; Etapa 2: dU = đq; dS = 0; Etapa 3: dU = -đw; dS = 0; Etapa 4: dU = đq; dS =0.