Quais os quatro processos compõem o ciclo Otto ideal?
Passo 1
Beleza, o enunciado pergunta “Quais os quatro processos compõem o ciclo Otto ideal?”. Isso é tópico de Termodinâmica e Máquinas Térmicas, e pra responder precisamos lembrar dos tipos de transformações (adiabática, isocórica, etc.) que um gás ideal sofre nesse ciclo. A ideia é listar e entender cada etapa do motor a gasolina idealizado.
Passo 2
Processo 1→2: compressão adiabática (isentrópica)
- “Adiabática” significa que não troca calor com o ambiente (
). - Se for reversível, é também isentrópica (entalpia e entropia constantes).
- Para gás ideal vale:
onde.
- Na prática: o pistão sobe, o volume cai depra e a pressão e temperatura sobem sem entrada de calor.
Passo 3
Processo 2→3: aquecimento isocórico (volume constante)
- “Isocórico” = volume fixo, então trabalho
. - Entra calor no gás, pressão e temperatura sobem de
pra . - A relação entre pressão e temperatura em volume constante é:
Passo 4
Processo 3→4: expansão adiabática (isentrópica)
- Igual ao 1→2, mas o pistão desce e o gás empurra, gerando trabalho.
- Novamente valem:
- O volume volta a crescer depara (que coincide com ) e a pressão/temperatura caem.
Passo 5
Processo 4→1: resfriamento isocórico (volume constante)
- Volume parado em
, trabalho zero de novo. - O gás rejeita calor pro ambiente, fazendo
e caírem de pra , restabelecendo as condições iniciais.
Resposta
Os quatro processos do ciclo Otto ideal são:
- Compressão adiabática reversível (1→2)
- Aquecimento isocórico (2→3)
- Expansão adiabática reversível (3→4)
- Resfriamento isocórico (4→1)