Atps Termodinamica

ETAPA 1

Passo 1

(equipe)1-Pesquisar como funciona o sistema de refrigeração de um motor de combustãointerna, qual é o tipo de substância utilizada como líquido de arrefecimento e quais assuas propriedades.Há dois tipos de sistemas de arrefecimento encontrados em carros: arrefecimento alíquido e arrefecimento a ar.

Arrefecimento a líquido;

O sistema de arrefecimento a líquido faz circular um fluido por mangueiras e partes domotor. Ao passar pelo motor quente o líquido absorve calor, resfriando o motor. Depoisque o fluido deixa o motor ele passa por um trocador de calor, ou radiador, que transfereo calor do fluido para o ar que passa pelo radiador.

Arrefecimento a ar;

Alguns carros mais antigos (o Fusca e seus derivados, por exemplo) e uns poucoscontemporâneos usam motores refrigerados a ar. Em vez de haver um líquidocirculando pelo motor, o bloco e o cabeçote são dotados de aletas que aumentam a áreade absorção de calor e de contato com o ar, conduzindo o calor para longe do motor.Uma potente ventoinha força o ar sobre essas aletas, que resfriam o motor ao acelerar atransferência de calor para o ar. Quando o motor é exposto ao fluxo de ar, como nasmotocicletas, a ventoinha pode ser dispensada.A água é um dos fluidos mais eficazes na conservação de calor, mas ela congela numatemperatura muito alta para ser usada em motores de automóveis. O fluido que amaioria dos carros usa é uma mistura de água e etileno-glicol (C2H6O2), tambémconhecido como aditivo de radiador ou anticongelante. Adicionando-se etileno-glicol àágua, os pontos de ebulição e de congelamento melhoram significativamente.Água pura50/50C2H6O2/Água70/30C2H6O2/Água

Ponto de congelamento-0º C-37º C-55º C

Ponto de ebulição100º C106º C113° C

Passo 2

(Equipe)

1- Comparar a quantidade de água e de ar necessárias para proporcionar a mesmarefrigeração a um motor de automóvel.

Resposta:Q=m.c.∆T

m.cágua.∆T = m.car∆T

m.água = c.águam.ar C.arc.água = 4.186 J\Kg.K = 4.186 J\Kg.Kc.ar =1.000J\Kg.K

Logo, são necessários

4.186 J\Kg. K de ar para proporcionar a mesma refrigeração da água.

Passo 3

(Equipe)

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

Resposta:

O principal soluto nos líquidos de arrefecimento é o etileno glicol, (1, 2etanodiol), álcool de fórmulaHO-CH2CH2-OH.

A sua temperatura de congelamento éde -12,9 °C, e a de ebulição é de 197,3 °C.A adição de 50% de etileno glicol à água dearrefecimento faz com que a temperatura de congelamento seja inferior a -33C, e a deebulição, superior a 160ºC.Para medir a temperatura e utilizado um Sensor temperatura líquido de arrefecimentoque Informa à central a temperatura do líquido de arrefecimento, o que é muitoimportante, pois identifica a temperatura do motor. Nos momentos mais frios o motornecessita de mais combustível.

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

Resposta:

Fazendo a regulagem da temperatura do fluido, o motor trabalha na sua temperaturanormal e aumenta o rendimento do motor e consequentemente reduz o consumo decombustível.

3- Converter a temperatura máxima e mínima encontradas e a diferença entre elas emoutras duas escalas termométricas, a Kelvin e Fahrenheit.-12ºC para congelamento e 197,3ºC para ebulição

Kelvin

Congelamento: -285.15ºK

Ebulição: 470,45ºKK = °C + 273,15

Fahrenheit

Congelamento:- 53,6ºF

Ebulição: 387,14ºF°F = °C × 1,8 + 324-

Comentário sobre a utilização dessas escalas em outros países:

A escalaCelsius é usada em quase todo o mundo cotidianamente, apesar de ter sidochamada de centigrama até o final de 1980 e início de 1990, principalmente em previsões do tempo em redes de rádio e televisão europeias como a BBC, a ITV, eRTÉ.

A escalaFahrenheit foi utilizada principalmente pelos países que foram colonizados pelos britânicos, mas seu uso atualmente se restringe a poucos países de língua inglesa,como os Estados UnidosO kelvin (símbolo: K) é o nome da unidade de base do Sistema Internacional deUnidades (SI) para a grandeza temperatura termodinâmica. O kelvin é a fração 1/273,16da temperatura termodinâmica do ponto triplo da água.

Passo 4

(Equipe)Comparar o coeficiente de dilatação térmica da gasolina e do álcool e verificar em quehorário é mais vantajoso o abastecimento com esses combustíveis, baseado em propriedades físicas como densidade e temperatura.

Resposta:

Gasolina

Massa específica = 0,66 Kh\dm3

Coeficiente de dilatação = 9,6 x 10-4 (20 - 220ºC)

Ponto de fusão ºC = -95,3

Ponto de ebulição ºC = 68,74

Álcool

Massa especifica = 0,79 Kg\dm3

Coeficiente de dilatação = 1100 x 10-6(0 – 60ºC)

Ponto de fusão ºC = -114,1

Ponto de ebulição ºC = 78,3

Baseado nos dados acima a gasolina e mais vantajosa abastecer nos horários em que atemperatura está mais fria, ou seja, pela manhã, já o álcool e mais vantajoso em horárioscom