Q5. Para o mesmo
e
, comparando Otto e Diesel ideais:
A) Diesel é sempre mais eficiente que Otto.
B) Otto é sempre mais eficiente que Diesel.
C) Ambos têm a mesma eficiência.
D) Depende apenas do valor de
.
A) Diesel é sempre mais eficiente que Otto.
B) Otto é sempre mais eficiente que Diesel.
C) Ambos têm a mesma eficiência.
D) Depende apenas do valor de
Passo 1
O enunciado pede para comparar as eficiências térmicas dos ciclos ideais de Otto e de Diesel, assumindo a mesma razão de compressão
e o mesmo índice adiabático
. Vamos usar as fórmulas conhecidas de eficiência de cada ciclo.
Passo 2
No ciclo Otto ideal, o calor é adicionado e rejeitado em volume constante, e a eficiência térmica é
Passo 3
No ciclo Diesel ideal, o calor é adicionado a pressão constante de
até
. Definindo a razão de corte
a eficiência é
Passo 4
Para
e
, pela desigualdade de Bernoulli temos
Assim
com igualdade somente se
(caso em que o Diesel se reduz ao Otto).
Passo 5
Concluímos que, para mesma razão de compressão
e mesmo índice
, o ciclo Otto sempre apresenta eficiência maior que o ciclo Diesel.
Resposta
(B) Otto é sempre mais eficiente que Diesel.