Atividade 4 Máquinas Térmicas

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Atividade 4 (A4)
Atividade 4 (A4)
1) 
Um veículo possui um motor de combustão interna com 4 cilindros e funcionamento de 4 
tempos. Sabe-se que a cilindrada do motor é 1,6 L, a taxa de compressão é 10:1 e a relação 
curso-diâmetro é 0,8.
Nessas condições, o valor do diâmetro do pistão é igual a:
(considere π = 3,14).
 
A) 8,0 cm.
B) 7,6 cm.
C) 7,9 cm.
D) 8,6 cm.
E) 9,0 cm.
2) 
A taxa de compressão de um motor de combustão interna é um parâmetro que mede a 
relação entre o volume do cilindro e o volume da câmara de combustão e sabemos que os 
motores a diesel possuem taxas de compressão mais elevadas que os motores a gasolina.
Para um motor cujo volume máximo deslocado por um pistão é de 520 cm^3 e o volume 
morto é igual a 52 cm^3, a taxa de compressão é igual a:
A) 11:1. 
B) 10:1.
C) 9:1.
D) 8:1.
E) 7:1.
 Nota final: 7/10 Prazo de envio 03/06/2025 - 23:59
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3) 
O motor de 4 tempos é composto de processos distintos em cada tempo. No ciclo completo, 
o eixo de manivela completa 2 voltas, o que equivale a posição de 720º no final do ciclo.
Num motor diesel, os 4 tempos podem ser descritos por:
1) o pistão sobe, e as válvulas de admissão e de escape estão fechadas;
2) o pistão sobe, estando a válvula de escape aberta e a de admissão fechada;
3) o pistão desce, estando a válvula de admissão aberta e a de escape fechada;
4) o pistão desce acionado pela força de expansão dos gases queimados. As válvulas de 
admissão e de escape estão fechadas.
As fases 1, 2, 3 e 4 são conhecidas, respectivamente, como:
 
A) admissão, compressão, combustão e escape.
B) admissão, escape, compressão e combustão.
C) compressão, escape, admissão e combustão.
D) compressão, admissão, escape e combustão.
E) compressão, admissão, combustão e escape.
O Ciclo de Bryton é representativo do ciclo simples da turbina a gás e é composto, basicamente, por 
um compressor, uma turbina a gás e trocadores de calor. 
 
Suponha o ciclo representado na figura a seguir.
 
4) 
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Fonte: Elaboração da autora, 2022.
Se considerarmos a pressão e a temperatura no ponto 1 como 0,8 MPa e 27ºC, respectivamente, e a 
pressão na saída do compressor como 1,8 MPa, a temperatura na saída do compressor é, 
aproximadamente, igual a (considere k = 1,4 e Cp do ar = 1,004):
A) 278K.
B) 378K.
C) 128K.
D) 218K.
E) 418K.
O Ciclo de Bryton é composto por processos considerados isoentrópicos e processos 
isobáricos. Os processos no compressor e na turbina são os considerados isoentrópicos, e os 
processos nos trocadores são os processos isobáricos.
Se compararmos o processo ideal a ar do tipo Bryton com os 4 tempos de um motor à 
combustão ideal, analise as afirmativas a seguir.
5) 
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I - A compressão no motor ideal é um processo isoentrópico.
II - A admissão no motor ideal é um processo isobárico.
III - O escape no motor ideal é um processo isobárico.
IV - A combustão é um processo isocórico.
São verdadeiras as afirmativas:
 
A) I e IV, apenas.
B) I, III e IV, apenas.
C) I, II e III, apenas.
D) II e IV, apenas.
E) I e III, apenas.
O diagrama T-s de um motor que opera segundo um ciclo Diesel é apresentado na figura a seguir. 
 
6) 
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Fonte: Elaborada pelo autor (2022).
Considerando que, em um ciclo Diesel, a ignição do fluido de trabalho se dá "por compressão", em 
vez de ser "por centelha"; e que cp = 1.0035 kJ/kg.K, enquanto cv = 0.7165 kJ/kg.K, calcule as taxas 
de calor de entrada e de saída do ciclo em questão. Em seguida, assinale a alternativa que apresenta 
esse valor corretamente.
A) qH = 100.35 kJ/kg; qL = 85.98 kJ/kg.
B) qH = 120.42 kJ/kg; qL = 71.65 kJ/kg.
C) qH = 142.20 kJ/kg; qL = 65.71 kJ/kg.
D) qH = 170.60 kJ/kg; qL = 35.83 kJ/kg.
E) qH = 121.81 kJ/kg; qL = 50.18 kJ/kg.
Considere os volumes indicados na figura seguinte, referentes a um motor que opera segundo um 
ciclo Otto ideal. 7) 
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Fonte: Adaptada de Çengel e Boles (2013, p. 493).
O ciclo Otto fornece a energia para a maioria dos meios de transporte automotivos e é essencial 
para o mundo moderno. Especificamente, a grande maioria dos automóveis de hoje usa o ciclo Otto 
para converter gasolina em movimento.
Para esse motor, considere cv = 0.715 kJ/kg.K e cp = 1.073 kJ/kg.K. Assinale, dentre as afirmativas 
seguintes, a que apresenta o valor correto da eficiência desse ciclo.
A) 33,3%.
B) 35,4%.
C) 37,8%.
D) 40,6%.
E) 39,8%.
Leia o texto a seguir.
8) 
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A combustão, também conhecida como queima, é um processo químico básico de liberação 
de energia de uma mistura de combustível e de ar. No caso de um motor de combustão 
interna, a ignição e a combustão do combustível ocorrem em seu interior. O motor, então, 
converte, parcialmente, a energia da combustão em trabalho. O motor consiste em um 
cilindro fixo e em um pistão móvel. Os gases de combustão em expansão empurram o pistão, 
que, por sua vez, gira o virabrequim. Por fim, por meio de um sistema de engrenagens no trem 
de força, o movimento aciona as rodas do veículo.
Considerando o texto lido, analise estas afirmações.
I. A pressão média efetiva de um ciclo de um motor de quatro tempos é calculada como a 
média aritmética das pressões para cada um dos quatro pontos no diagrama p-V. 
II. No ciclo Diesel, nos dois processos de troca de calor (qH e qL), o volume da mistura de ar 
com combustível permanece constante. 
III. No ciclo Otto, a combustão ocorre devido à alta temperatura que a mistura de ar com 
combustível atinge após o processo de compressão isentrópica. 
IV. O ciclo Diesel pode operar com uma taxa de compressão maior do que a do ciclo Otto, 
pois somente o ar é comprimido, e não há risco de autoignição do combustível. 
É correto o que se afirma em quais itens?
 
A) I e III, apenas.
B) I e II, apenas.
C) II e IV, apenas.
D) III, apenas.
E) IV, apenas.
9) 
O ciclo Otto é um dos ciclos termodinâmicos mais comuns no caso de motores de automóveis 
e descreve o funcionamento de um típico motor de pistão de ignição por centelha. Um motor 
automotivo à gasolina típico (ou seja, um motor real) opera com de 25% a 30% de eficiência 
térmica.
Assumindo um motor que opere segundo o ciclo Otto e que apresente eficiência térmica de 
75%; e, também, que γ = 1.5, indique a alternativa que apresenta o valor correto da razão de 
compressão (rv) desse motor.
A) 10:1.
B) 12:1.
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C) 14:1.
D) 16:1.
E) 20:1.
10) 
O ciclo Otto e o ciclo Diesel são ciclos termodinâmicos adotados como padrões a ar, sendo o 
modo como combustão ocorre a principal diferença entre ambos. Dessa forma, é de se 
esperar que haja uma diferença de eficiência entre esses ciclos para determinadas condições 
semelhantes de operação.
Assumindo um ciclo Diesel com eficiência térmica de 45% e com razão de volumes igual a 3, 
assinale a alternativa que indica o correto valor da eficiência de um ciclo Otto que apresente 
a mesma razão de compressão. Considere γ = 1.5.
A) 38,6%.
B) 28,4%.
C) 32,2%.
D) 16,1%.
E) 26,8%.
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Revisão Atividade 4 (A4)
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