O Ciclo de Carnot

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SÃO PAULO

ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

BRUNO ALEX KIMURA – SP3015297

DANILO DE NICOLI GONZALEZ – SP3016749

SAMANTA EMI DA CRUZ – SP3016099

COMBUSTÃO

SÃO PAULO

2021

BRUNO ALEX KIMURA – SP3015297

DANILO DE NICOLI GONZALEZ – SP3016749

SAMANTA EMI DA CRUZ – SP3016099

COMBUSTÃO

Trabalho de Máquinas de fluxo de combustão interna do curso de Engenharia de Produção do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo.

Orientador: Jean Rocha Kirchner  

SÃO PAULO

2021

SUMÁRIO

1.        Introdução        4

2.        Fundamentação Teórica        4

2.1.        Poder Calorífico        4

2.2.        Termodinâmica da combustão        5

2.3.        Mistura Estequiométrica        5

3.        Desenvolvimento        6

3.1.        Gás Natural        6

3.2.        Hidrogênio        7

3.3.        Gasolina        7

3.4.        Diesel        7

3.5.        Etanol        8

3.6.        Gás liquefeito de petróleo (GLP)        8

3.7.        Descrição e análise        9

4.        Conclusão        10

5.        Referências        10

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1. Introdução

Combustível se trata de uma substância que reage com o oxigênio e libera energia, podendo ser por gases, calor ou chamas. Os combustíveis podem ter origem através da fossilização de animais e vegetais, que dá origem ao petróleo, este, pode se refinar e gerar diversos tipos de combustíveis, como a gasolina, o Gás Liquefeito de Petróleo (GLP), o querosene, entre outros; através do processamento de plantas oleaginosas, se produz biocombustíveis, como o biodiesel, etanol, óleo vegetal, entre outros. É possível utilizar o hidrogênio como combustível, porém sua obtenção necessita de processos que muitas vezes não são energeticamente eficientes, como na eletrólise, ou ecologicamente viáveis, como na obtenção por processos térmicos.

1. Fundamentação Teórica

1. Poder Calorífico

O poder calorífico é definido como a energia interna no combustível, sendo assim, quanto maior seu poder calorífico, maior sua energia contida, e pode ser dividido em dois tipos: o superior, que se trata da quantidade de calor produzida por 1kg de combustível entra em combustão e os gases da descarga são resfriados de forma que o vapor de água seja condensado neles; e o inferior, que mantém a temperatura até o ponto de ebulição da água, a fim de não permitir a condensação. Como as temperaturas nos motores são altas, utiliza-se o poder calorífico inferior.

Combustíveis	Poder Calorífico Inferior (kcal/kg)	Poder Calorífico Superior (kcal/kg)
Gás Natural	11.259	12.474
Hidrogênio	28.712	33.959
Gasolina	10.377	11.115
Diesel	10.221	10.931
Etanol	6.437	7.129
Gás liquefeito de petróleo (GLP)	11.132	11.979

1. Termodinâmica da combustão

A termodinâmica da combustão, em motores de combustão interna, parte do princípio de que a energia é liberada na reação de combustão da mistura de ar e combustível (seja ele derivado de petróleo, derivado de óleos vegetais, etanol, gás natural ou hidrogênio).

A combustão da mistura, ocorre após a compressão do ar e do combustível, através de uma descarga elétrica entre dois pontos da vela de ignição. A faísca, produzida pela descarga elétrica, detona a mistura e empurra o pistão do motor para baixo. Sendo que, ao empurrar o pistão para cima, os gases gerados na combustão são expulsos.

1. Mistura Estequiométrica

O objetivo, da formação da mistura, é preparar a partir do ar ambiente e do combustível de modo que as condições sejam satisfeitas para o funcionamento do motor. Diante disso, a melhor relação ar/combustível é aquela que o motor fornecesse a maior potência com o menor consumo de combustível (ou consumo específico). No entanto, na prática a situação é diferente, ou seja, o controle de emissões demonstra que em certos casos o consumo específico não é o menor.

A relação ar/combustível é dada por:

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