Considere o ciclo do problema anterior (4.b.9) como um modelo para os processos em cada cilindro de um motor de ignição por centelha de 4 tempos. Se o motor tem 4 cilindros e a rotação é de 1200 RPM. Determinar a potência do motor em kW.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O enunciado pede para calcular a potência de um motor de ignição por centelha de 4 tempos que tem 4 cilindros e está girando a 1200 RPM. O assunto aqui é potência de motores térmicos. Para resolver, vamos precisar entender como a rotação do motor e o número de cilindros influenciam na potência total.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender o que significa RPM. RPM significa rotações por minuto e indica quantas vezes o eixo do motor completa uma volta completa em um minuto. No nosso caso, o motor está girando a 1200 RPM.

Passo 3

Como é um motor de 4 tempos, cada cilindro completa um ciclo de trabalho a cada duas rotações do motor. Ou seja, a cada 2 RPM, um cilindro realiza um ciclo completo.

Passo 4

Com 4 cilindros, podemos calcular o número total de ciclos por minuto. Já que cada cilindro faz um ciclo a cada 2 rotações, e temos 4 cilindros, o total de ciclos por minuto é:
Ciclos por minuto = RPM2 times Número de cilindros = 12002 times 4 = 2400 ciclos/min ú

Passo 5

Agora, precisamos saber o trabalho realizado por ciclo para poder calcular a potência. Supondo que o trabalho por ciclo seja P = W times Ciclos por segundo1000 (em joules), a potência Ciclos por segundo = 240060 = 40 ciclos/s pode ser calculada usando a fórmula:
Mas para termos ciclos por segundo, dividimos os ciclos por minuto por 60:

Passo 6

Substituindo na fórmula da potência:
P = W times 401000 = 0,04 times W kW
Para encontrar a potência em kilowatts, precisamos do valor de . Se esse valor não for dado, precisamos de mais informações para calcular .

Passo 7

Porém, se considerarmos que cada ciclo realiza um trabalho determinado, por exemplo, P = 0,04 times 100 = 4 kW J, então:
Mas sem o valor específico de , a resposta geral fica em função de .

Resposta

A potência do motor é kW, onde é o trabalho realizado por ciclo em joules.

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