Questão nº 84
Questão de Engenharia Mecânica · FGV TCE-PA 2024 (nº 84)
Com relação aos motores de combustão interna, avalie se as afirmativas a seguir são verdadeiras (V) ou falsas (F).
( ) O fluido de trabalho realiza um ciclo termodinâmico completo.
( ) Durante um ciclo, a fase de compressão sucede a fase de admissão e precede a fase de combustão.
( ) Verifica-se troca de calor entre reservatórios térmicos de alta e baixa temperatura.
As afirmativas são, respectivamente,
- AF – V – F. (alternativa correta)
- BF – V – V.
- CV – V – F.
- DF – F – V.
- EV – F – F.
Resposta comentada
Gabarito Alternativa A
Motores de Combustão Interna (MCI) são máquinas térmicas que convertem energia química do combustível em trabalho mecânico através da queima do combustível dentro do motor. Eles operam em um ciclo aberto, o que significa que o fluido de trabalho (mistura ar-combustível e gases de exaustão) é admitido, processado e depois descartado, não retornando ao seu estado inicial.
(A) Correta: A sequência F – V – F está correta.
- A primeira afirmativa é Falsa porque o fluido de trabalho em um motor de combustão interna (MCI) é continuamente renovado; ele não retorna ao seu estado inicial para completar um ciclo termodinâmico fechado. É um ciclo aberto.
- A segunda afirmativa é Verdadeira porque a sequência típica das fases em um MCI de quatro tempos é: Admissão, seguida pela Compressão, que precede a Combustão/Expansão, e finalmente a Exaustão.
- A terceira afirmativa é Falsa. Embora um motor de combustão interna, como qualquer máquina térmica, opere entre uma fonte de alta temperatura (combustão) e um sumidouro de baixa temperatura (ambiente/sistema de arrefecimento), a expressão "troca de calor entre reservatórios térmicos de alta e baixa temperatura" é mais precisamente aplicada a ciclos termodinâmicos fechados onde o mesmo fluido de trabalho interage repetidamente com esses reservatórios externos. Em um MCI, o fluido é descartado após a expansão, e a fonte de calor é a combustão interna, não um reservatório externo com o qual o fluido cicla. Armadilha da banca: O distrator mais tentador é a terceira afirmativa. Muitos estudantes podem considerá-la verdadeira porque, de fato, toda máquina térmica opera entre uma fonte de calor e um sumidouro de calor. No entanto, a pegadinha está na terminologia "reservatórios térmicos" e na implicação de um ciclo fechado do fluido de trabalho. Como o MCI é um ciclo aberto e o fluido é descartado, ele não "cicla" entre reservatórios no sentido clássico da termodinâmica de ciclos fechados.
(B) Incorreta: A primeira e a terceira afirmativas estão incorretas.
(C) Incorreta: A primeira e a terceira afirmativas estão incorretas.
(D) Incorreta: A primeira e a segunda afirmativas estão incorretas.
(E) Incorreta: A primeira e a terceira afirmativas estão incorretas.
Fonte: FGV TCE-PA 2024 Auditor de Controle Externo - Administrativa - Engenharia Mecânica (Caderno Tipo 1). Reproduzida para fins de estudo.