Um automóvel com motor 1.0 (volume de 1.0 L ), conhecido pelo seu menor consumo de combustível, opera com pressão média de
e 3300 rpm (rotações por minuto), quando movido a gasolina. Nestas condições o motor consome
(gramas por segundo) de combustivel. Determine o rendimento desse motor.
Passo 1
O enunciado descreve um motor 4-tempos com cilindrada de
, pressão média efetiva de
, gira a
e consome
de gasolina. Queremos o rendimento térmico
, definido como a razão entre a potência mecânica útil e a potência química fornecida pelo combustível. Para resolver, vamos usar
- o conceito de pressão média efetiva para obter a potência útil;
- o poder calorífico da gasolina (assumido como
) para achar a potência de entrada.
Passo 2
Convertemos a pressão média para SI e calculamos o trabalho por ciclo.
Passo 3
Calculamos a frequência de ciclos por segundo. Em motor 4-tempos há um ciclo útil a cada duas voltas, logo
Passo 4
A potência mecânica entregue ao virabrequim é
Passo 5
A potência química de entrada vem do consumo de combustível. Convertemos a massa e usamos o poder calorífico:
Passo 6
Finalmente, o rendimento térmico é
Resposta
O rendimento do motor é aproximadamente
.