Atps Termodinãnica

ETAPA 1

Passo 1

Pesquisar como funciona o sistema de refrigeração de um motor, qual é o tipo de substância utilizada como líquido de arrefecimento e quais as suas propriedades.

O sistema de refrigeração é o sistema que controla a temperatura do motor de um automóvel.

Nos automóveis mais antigos existia somente a preocupação de se dissipar o calor gerado pelo motor, com o tempo os automóveis passaram a aproveitar a energia calorífica gerada pela combustão para seu desempenho e durabilidade, passando a dotar de um controle mais estável e preciso da temperatura sobre variadas condições de uso, como temperatura ambiente e pressão atmosférica e carga do veículo. Nos automóveis principalmente nos modernos dotados de

gerenciamento eletrônico do motor qualquer mudança na sua temperatura é alterado a quantidade de combustível injetado e o ponto de ignição. Portanto quando o sistema de arrefecimento trabalha na temperatura ideal o motor terá maior durabilidade, menor desgaste e atrito, maior economia de combustível, menos manutenção, emitirá menos poluente e aumentará seu desempenho.

A bomba força a circulação do líquido de arrefecimento pelo sistema. Enquanto o líquido de arrefecimento não atinge a sua temperatura normal de funcionamento, a válvula termostática impede seu fluxo para o radiador fazendo-a circular apenas pela bomba e pelas galerias internas do motor.

Quando a temperatura do líquido de arrefecimento atingir a sua faixa definida como normal, a válvula se abre ligeiramente fazendo com que a parte do fluxo passe e seja direcionado para o radiador. Quando a temperatura se aproximar do limite máximo, a válvula se abre completamente e todo o fluxo do líquido de arrefecimento do motor será direcionado para o radiador, o liquido já contido neste por sua vez retorna ao motor e a válvula se fecha.

No radiador, o líquido dispersa parte do calor absolvido, e o primeiro por sua vez a transfere ao ar pela ventilação forçada, até que atinja temperatura ideal para retornar ao motor, iniciando assim novo ciclo. Nos veículos dotados de eletro - ventilador, o líquido de arrefecimento ao chegar no radiador acionando o termo - interruptor ativando a ventilação forçada e desativando assim que o liquido chegue à sua temperatura ideal. Esse sistema proporcionou um controle mais preciso da temperatura de trabalho, fazendo com que esta seja atingida mais rapidamente e seja arrefecida apenas em tempo e quantidade necessária, proporcionou também a redução da carga do motor, a redução do consumo e o aproveitamento de potência.

Quando a temperatura do líquido de arrefecimento aumenta, o seu volume e a pressão também aumentam e as válvulas localizadas na tampa do reservatório de expansão controlam essa pressão. O líquido composto de aditivos antioxidante e anti- congelante trabalha evitando a corrosão dos componentes do sistema, e aumentando o ponto de ebulição da água e reduzindo o congelamento.

O líquido de arrefecimento é composto por uma mistura de água e aditivos antioxidantes, sua função é efetuar a troca de calor, quando passa pelo motor o líquido ganha calor e perde ao passar pelo radiador.

Passo 2

Comparar a quantidade de água e de ar necessárias para proporcionar a mesma refrigeração a um motor de automóvel.

O calor sensível depende da massa (m), do calor específico (c) e da variação de temperatura do corpo (ΔT). A partir dessas considerações encontra-se a relação entre essas variáveis para a quantidade de calor.

Q = m.c.ΔT.

Quando se compara a quantidade de água e de ar para refrigerar um motor é preciso ter em mente que o importante é a massa das substâncias, e não o volume, pois o mesmo é influenciado pela temperatura. Quanto maior a temperatura, maior será o volume, e menor será sua massa,

pois a densidade diminuiria.

Para provocar as mesmas refrigerações ambas substancias devem ter a mesma temperatura, seguindo a fórmula da quantidade de calor temos;

Dados:

Car = 0.24cal/gºC

Ch2o = 1,0 cal/gºC

Qar=Qh2o

mar.car.Δt = mH2o.ch20.Δt

mar.car = mH2o.ch20

ch2o/car =mar/mH20

1/0.24=mh2o/mar

4 = mh2o/mar

Conclusão: Para 1kg de H20 é necessário 1kg de ar.

Passo 3

1 - Pesquisar qual a faixa de temperatura em que geralmente o líquido de arrefecimento opera, e o tipo de termômetro utilizado para fazer essa medição da temperatura do motor do carro.

Com a adição de etileno glicol no líquido de arrefecimento a temperatura de congelamento é de -12,9o C, e a de ebulição é de 197,3o C. A adição de 50% de etileno glicol à água de arrefecimento faz com que a temperatura de congelamento seja inferior a -33o C - e a de ebulição, superior a 163o C. O sensor de temperatura é responsável por medir a temperatura do

líquido de arrefecimento.

2 - Justificar a importância desse tipo de medição em relação à combustão do combustível.

Devido à combustão, o motor aquece muito, e para remover o excesso de calor, o sensor de temperatura informa a temperatura no motor.

Converter a temperatura máxima e mínima encontradas e a diferença entre elas em outras duas escalas termométricas, a Kelvin, e Fahrenheit.

Temperatura máxima 197,3 ºC ---------470,45K---------------387,14F;

Temperatura mínima -12.9 ºC------------260,25K--------------8,78F;