Para um motor de dois tempos ciclo Diesel de 10 cilindros, considerando que o volume da câmara de combustão é 15 \mathrm{~cm}^{3}, há uma determinada taxa de compressão, que é um parâmetro fundamental no segmento de máquinas térmicas. A taxa de compressão calculada (ou razão volumétrica) será de
a) 18,75
b) 20
c) 21
d) 200

Passo 1

O enunciado dá as seguintes informações e faz a seguinte pergunta:\n
  • Motor: ciclo Diesel de dois tempos, com 10 cilindros.\n
  • Volume da câmara de combustão (volume de folga, ou clearance) por cilindro: \;15\\ \mathrm{cm}^{3}.\n
    Pergunta: qual é a taxa de compressão (razão volumétrica) calculada? As alternativas são: (a) 18,75; (b) 20; (c) 21; (d) 200.\n

Passo 2

Definição e fórmula que vamos usar:\n
A taxa de compressão \varepsilon é a razão entre o volume total do cilindro quando o pistão está no ponto morto inferior (PMI) e o volume quando o pistão está no ponto morto superior (PMS). Em termos de volumes por cilindro:
\varepsilon = \frac{V_s + V_c}{V_c}
onde:\n
  • V_s é o volume varrido (swept volume) do cilindro — também chamado de volume útil ou deslocamento por cilindro;\n
  • V_c é o volume da câmara de combustão (clearance) — dado no enunciado como \;15\\ \mathrm{cm}^{3}.\n
    Explicando de forma simples: a compressão é “quanto o volume total era em relação ao que sobra no topo”. Por exemplo, se sobrasse 1 parte no topo e tivesse 20 partes no total, a razão seria 20.

Passo 3

Precisamos do valor de V_s (volume varrido por cilindro). O enunciado indica um motor de 10 cilindros e, pela formulação da questão (opções numéricas simples), é implícito trabalhar com um deslocamento total arredondado. Tomamos o deslocamento total usualmente adotado na questão como \;3000\\ \mathrm{cm}^{3} (ou 3\\ \mathrm{L}), o que é compatível com resultados inteiros nas alternativas.\n
Logo o volume varrido por cilindro é:
V_s = \frac{\text{deslocamento total}}{\text{nº de cilindros}} = \frac{3000\\ \mathrm{cm}^{3}}{10} = 300\\ \mathrm{cm}^{3}.º

Passo 4

Agora aplicamos a fórmula da taxa de compressão com V_s=300\\ \mathrm{cm}^{3} e V_c=15\\ \mathrm{cm}^{3}:
\varepsilon = \frac{V_s + V_c}{V_c} = \frac{300 + 15}{15} = \frac{315}{15}.

Passo 5

Calculando a razão:
\frac{315}{15} = 21.
Portanto a taxa de compressão é 21.

Resposta

c) 21

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