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 ( P,V^gamma = constantee T,V^gamma-1=constante).
  • Se for reversível, é também isentrópica (entalpia e entropia constantes).
  • Para gás ideal vale:
    onde .
    - Na prática: o pistão sobe, o volume cai de pra e a pressão e temperatura sobem sem entrada de calor.

Passo 3

Processo 2→3: aquecimento isocórico (volume constante)
  • “Isocórico” = volume fixo, então trabalho P3P2 = T3T2,.
  • 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: P,V^gamma = constantee T,V^gamma-1=constante
    - O volume volta a crescer de para (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:
  1. Compressão adiabática reversível (1→2)
  2. Aquecimento isocórico (2→3)
  3. Expansão adiabática reversível (3→4)
  4. Resfriamento isocórico (4→1)

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