Questão de Engenharia Mecânica · FGV TCE-PA 2024 (nº 85)

Um ciclo termodinâmico descreve como um sistema (como um motor) converte calor em trabalho, e o diagrama P-V (Pressão vs. Volume) mostra as mudanças de pressão e volume do fluido de trabalho durante esse ciclo, permitindo calcular o trabalho líquido realizado.

• (A) Incorreta: O ciclo Otto adiciona calor a volume constante (linha vertical para cima no diagrama P-V, processo 2-3), o que não é observado no processo 2-3 do diagrama fornecido, que é uma linha horizontal. A armadilha é que ambos são ciclos de motores de combustão interna e compartilham processos de compressão e expansão isentrópicos, mas diferem crucialmente na adição de calor.
• (B) Correta: O diagrama mostra uma compressão isentrópica (1-2), seguida pela adição de calor a pressão constante (2-3, linha horizontal para a direita), uma expansão isentrópica (3-4) e, finalmente, a rejeição de calor a volume constante (4-1, linha vertical para baixo). Estas são as características distintivas de um ciclo Diesel.
• (C) Incorreta: O ciclo Stirling é composto por duas isotermas (curvas) e duas isocóricas (linhas verticais), o que não corresponde ao diagrama.
• (D) Incorreta: O ciclo Brayton, usado em turbinas a gás, envolve adição e rejeição de calor a pressão constante, mas o formato geral do ciclo no diagrama P-V, especialmente a rejeição de calor a volume constante, não corresponde.
• (E) Incorreta: O ciclo Rankine é um ciclo de potência a vapor que envolve mudança de fase (líquido-vapor) e é tipicamente representado com uma cúpula de saturação, com processos de adição e rejeição de calor a pressão constante, e não se assemelha ao diagrama dado.