Um motor que trabalha queimando Etanol ( PCI de
) apresenta um consumo de
e uma potência de 86 CV . Determine a eficiência global deste motor.
Passo 1
O enunciado fornece os seguintes dados e pede a eficiência global do motor.
Dado:
Pergunta:
Determinar a eficiência global do motor (ou seja, a fração da potência química fornecida pelo combustível que é transformada em potência mecânica de saída).
Determinar a eficiência global
Passo 2
Conceito e fórmula que vamos usar (explicando cada termo):
A eficiência global é a razão entre a potência útil de saída e a potência de entrada (taxa de energia química fornecida pelo combustível):
A eficiência global é a razão entre a potência útil de saída e a potência de entrada (taxa de energia química fornecida pelo combustível):
Aqui:
-
é a potência mecânica entregue pelo motor (em watts, ); -
é a potência térmica (energia química por unidade de tempo) contida no combustível que entra no motor (em ); - A potência de entrada é dada por
, mas é preciso usar unidades consistentes (joules por segundo, isto é, watts).
Fatores de conversão que usaremos:
Passo 3
Calcular a potência de entrada
.
Primeiro calculemos a energia química por hora:
Convertemos para
dividindo por
:
Agora convertemos para
usando
:
Passo 4
Converter a potência de saída
de
para
:
Passo 5
Calcular a eficiência:
Expressando em porcentagem:
Interpretação rápida (para te animar): isso significa que cerca de
da energia química do etanol é transformada em potência mecânica útil; o restante se perde (calor, atritos, etc.). Nada de desespero — motores geralmente têm eficiências nessa ordem!