Enunciado

2- A taxa de transferência de calor dos gases de combustão para um motor a gasolina é 35   k W . Sabendo que a potência no eixo do motor é 20   H p , determine a eficiência térmica e a taxa de transferência de calor rejeitada no ambiente.

Passo 1

H P ? Isso é medida no SI? Vamos converter-la para djá!

20   H P × 745.7   W H P = 14914   W = 14.91   k W

Pronto agora estou mais tranquilo, podemos dar sequência. Tenho um caso sério com essas medidas inglesas, então sempre começo por traduzir elas para uma medida mais séria.

Passo 2

Note que a potência que gira o eixo é de 14.91   k W porém o calor gerado pela combustão é de 35   k W , isso apenas nos diz uma coisa que há uma perda desses 35   k W para gerar os 14.91   k W , ou seja a eficiência desse motor é de:

η = 14.91 35 = 42.6 %

Ou seja, temos 42.6   % de eficiência do trabalho útil do motor (que é o giro do eixo) em relação a aquilo que o motor é capaz de produzir (a combustão). Essas perdas vêm por tudo que compõe o motor e é necessário para ele funcionar, tal como correia (um bom componente de perda), rolamentos, calor gerado e coisas do tipo.

Passo 3

O que é rejeitado para o ambiente é justamente aquilo que não foi utilizado para girar o eixo do motor, ou seja:

Q ˙ p e r d i d o = 35 - 14.91 = 20.09   k W

E essa parcela de energia gerada pela combustão simplesmente é desperdiçada e jogada na natureza como se fossem lágrimas na chuva (Blade Runner reference)

Resposta

η = 42.6   %

Q ˙ p e r d i d o = 20.09   k W

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