Considere um motor térmico com rendimento de 27,5%, que funciona com um combustível cujo calor de combustão é de 103.500 kJ/L. A potência útil é de 45 hp (1 hp = 746 W). Calcule a autonomia desse motor, se o mesmo estivesse sendo utilizado em um carro, que se move a 110 km/h. Alternativas Alternativa 1: 20,7 km/L. Alternativa 2: 21,5 km/L. Alternativa 3: 22,3 km/L. Alternativa 4: 25,9 km/L. Alternativa 5: 26,2 km/L.
Soluções para a tarefa
A autonomia do motor térmico utilizado no carro que se move a 110 km/h é de 25,9 km/L.
O que é autonomia de um motor?
É a razão que informa a quantidade de quilômetros realizados em litro de combustível. Quanto maior a autonomia de um carro, maior a quantidade de quilômetros percorridos com um litro de gasolina, por exemplo.
Como resolver a questão?
Através de sucessivas regras de três simples. Sabemos de antemão que a potência útil é de 45 hp ou seja 45.746 = 33570 W = 33,57 kW. Isso significa que a cada segundo o carro aproveita 33,57 kJ de energia.
Portanto, em uma hora (3600 s) o carro precisará de:
1 s ------ 33,57 kJ
3600 s ------- x
x = 120.852 kJ por hora
Como o carro percorre 110 km em uma 1 hora, então a quantidade de kJ por quilômetro será:
120.852 kJ ---------- 110 km
a ---------------------- 1 km
a = 1098,65 kJ/km
Além disso, o combustível fornece 103.500 kJ por litro. Porém apenas 27,5% do total é aproveitado, ou seja:
100 % -------- 103.500 kJ
27,5 % -------- b
b = 28.462,5 kJ/L
Portanto, se dividirmos "b" por "a" teremos a autonomia em km/L:
Autonomia = b/a
Autonomia = 28.462,5/1098,65
Autonomia = 25,90 km/L
Alternativa 4.
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