O ciclo de Otto consiste em uma admissão isobárica, uma compressão adiabática, uma combustão isovolumétrica, uma expansão adiabática, abertura da válvula e uma exaustão isobárica. Já o ciclo do motor a diesel consiste numa compressão adiabática, uma expansão isobárica, uma expansão adiabática e liberação de calor numa transformação isovolumétrica. O ciclo de Carnot consiste em duas isotérmicas e duas adiabáticas alternadas, com o sistema voltando à sua condição inicial ao final de cada ciclo. Sobre os ciclos citados acima, é possível afirmar que quando operando sobre as mesmas temperaturas:Escolha uma:
a. A eficiência dos ciclos descritos pode ser comparada pela quantidade de transformações adiabáticas. Incorreto
b. O ciclo de Carnot é o mais eficiente, por ter duas isobáricas.
c. O ciclo de Carnot é mais eficiente que os outros, pois nas suas transformações há o menor aumento de entropia no sistema.
d. Os ciclos Otto e Diesel têm a mesma eficiência.
e. O ciclo de Otto é mais eficiente que o ciclo de Diesel, porque possui menos transformações isovolumétrica

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está perguntando. A gente tem três ciclos termodinâmicos: Otto, Diesel e Carnot. A pergunta quer saber qual desses ciclos tem maior eficiência quando operam nas mesmas temperaturas. Para resolver isso, precisamos saber o que é eficiência térmica e como cada ciclo funciona.

Passo 2

A eficiência térmica de um ciclo é a capacidade de converter calor em trabalho. É dada pela fórmula:
eta = 1 - QfrioQquente
Onde $ Q_{quente} $ é o calor absorvido e $ Q_{frio} $ é o calor rejeitado.

Passo 3

O ciclo de Carnot é um ciclo ideal composto por duas transformações isotérmicas (temperatura constante) e duas adiabáticas (sem troca de calor). Ele é conhecido por ter a maior eficiência possível entre todos os ciclos térmicos operando entre as mesmas temperaturas.

Passo 4

Os ciclos de Otto e Diesel são ciclos reais usados em motores de combustão interna. Eles têm etapas como compressão adiabática e expansões, mas também incluem processos isovolumétricos e isobáricos, que aumentam a entropia do sistema e, consequentemente, reduzem a eficiência.

Passo 5

Comparando os ciclos, o ciclo de Carnot tem menos aumentos de entropia porque suas transformações são ideais e reversíveis. Isso significa que ele consegue converter mais calor em trabalho do que os outros ciclos, que têm processos irreversíveis.

Resposta

A opção correta é a c. O ciclo de Carnot é mais eficiente que os outros, pois nas suas transformações há o menor aumento de entropia no sistema.

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