Os quatro cilindros de um novo tipo de motor de combustão têm, cada um, um deslocamento de 3,60L. (Em outras palavras, o volume de cada cilindro se expande 3,60 L cada vez que o combustível entra em ignição.) (a) Se cada pistão dos quatro cilindros é movido com uma pressão de 1,80 kbar e ocorre ignição nos cilindros a cada segundo, quanto de trabalho motor é capaz de executar em 1,00 minuto? (b) O trabalho é positivo ou negativo em relação ao motor e seus componentes?

Passo 1

Da fórmula do trabalho:

w = - P e x t × Δ V

Passo 2

Convertendo a pressão em kbar para Pa:

1,80   k b a r = 1,80   k b a r × 1 × 10 5 P a 1   k b a r

Convertendo o volume em litros:

3,60   L = 0,001   m 3 1   L = 0,00360   m ³

Passo 3

Substituindo os valores convertidos:

w = - P e x t × Δ V = - 1,80 × 10 5   P a   × 0,00360   m 3 =   - 648   J  

Passo 4

Esse valor é do trabalho realizdo por um cilindro em um segundo. Para quatro cilindros:

w = 4 × - 648 J s = - 2592   J / s  

Passo 5

Para um minuto, o trabalho total realizado pelos quatro cilindros é:

w = - 2592 J S × 60 1,00   m i n = - 155520 J m i n w = 155,52 k J m i n

Passo 6

(b) o trabalho é negativo com respeito ao motor e seus componentes porque o trabalho é realizado pelo sistema

Resposta

a w = 155,52 k J m i n b   T r a b a l h o   n e g a t i v o

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