Compare ciclos reais a ideais de motores alternativos. Especifique as principais perdas;

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente comparar os ciclos reais e ideais de motores alternativos e identificar as principais perdas envolvidas. Isso faz parte do estudo de termodinâmica aplicada a motores de combustão interna. Para resolver, vamos precisar entender o que são ciclos ideais e reais, como eles funcionam nos motores, e quais perdas ocorrem na prática.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre o ciclo ideal. Nos motores alternativos ideais, usamos modelos simplificados como o Ciclo Otto (para motores a gasolina) ou o Ciclo Diesel (para motores a diesel). Esses ciclos são compostos por processos termodinâmicos teóricos que não consideram perdas, como:
  • Admissão adiabática: o ar entra no cilindro sem troca de calor.
  • Compressão isentrópica: compressão sem perdas de energia.
  • Combustão a volume constante (Otto) ou a pressão constante (Diesel).
  • Expansão isentrópica: o gás se expande sem perdas.
  • Exaustão adiabática: os gases saem sem troca de calor.
Esses ciclos nos dão uma ideia da eficiência máxima que um motor pode ter sem considerar as imperfeições reais.

Passo 3

Agora, vamos para os ciclos reais. Na prática, os motores não seguem o ciclo ideal devido a várias imperfeições e perdas. As principais diferenças são:
  1. Compressão e expansão não isentrópicas: Há atrito e outras perdas que fazem com que esses processos não sejam perfeitamente eficientes.
  2. Transferência de calor: Durante a combustão e a expansão, há troca de calor com o ambiente, o que não acontece no ciclo ideal.
  3. Trabalho de atrito: As peças móveis do motor, como pistões e virabrequim, geram atrito, consumindo parte da energia.
  4. Reações incompletas da combustão: Nem todo o combustível é queimado perfeitamente, o que reduz a eficiência.

Passo 4

Agora, vamos especificar as principais perdas nos motores alternativos reais:
  1. Perdas por atrito mecânico: O movimento das partes móveis gera atrito, que consome energia útil.
  2. Perdas por calor: Calor é transferido para as paredes do cilindro e para o ambiente, ao invés de converter tudo em trabalho mecânico.
  3. Perdas por bombeamento: Energia é usada para mover o ar e os gases de exaustão para dentro e para fora do motor.
  4. Perdas por combustão incompleta: Parte do combustível n��o é completamente queimada, resultando em menor eficiência térmica.
  5. Perdas por vibração e ruído: Energia é dissipada em vibrações e sons, que não contribuem para o trabalho útil do motor.

Resposta

Em resumo, os ciclos reais de motores alternativos diferem dos ciclos ideais por apresentarem perdas como atrito mecânico, transferência de calor, bombeamento, combustão incompleta, e dissipação por vibração e ruído. Essas perdas diminuem a eficiência dos motores na prática, em comparação com os modelos teóricos ideais.

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