Um motor, quando não está devidamente lubrificado, possui um...

A) Situação 0: Sem lubrificação

Adotar:

. Potência de Saída = 1

. Potência de Entrada = 3

. Rendimento0 = Pot Saída0 / Pot Entrada0 = 1 / 3

Rendimento0 = 0,333

. Perda com calor: Q0 = Pot Saída0 – Pot Entrada0 = 1 – 3

Q0 = -2

B) Situação 1: Com lubrificação

Com lubrificação, o Rendimento0 aumenta em 30%

. Rendimento1 = Rendimento0 . (1,30) = 0,333 . (1,30)

Rendimento1 = 0,433

. 0,433 = Pot Saída1 / Potência de Entrada1

0,433 = Pot Saída1 / 3

Pot Saída1 = 1,3

. Perda com calor: Q1 = Pot Saída1 – Pot Entrada1 = 1,3 – 3

Q1 = -1,70

C) Cálculo da relação de Qo / Q1

Qo / Q1 = -2 / -1,7

Q1 = 1,7 . Q0 / 2

Gabarito: Letra A

Bons estudos!

Eu fiz da seguinte forma:

Rendimento NL (equipamento não lubrificado) = 1/3

Pela fórmula de rendimento térmico, temos: Rendimento = 1 - Qf/Qq, onde Qf é o calor da fonte fria e Qq é o calor da fonte quente.

Substituindo o valor de Rendimento, temos: 1/3 = 1 - Qf/Qq

Qf/Qq nada mais é que o próprio Qo do exercício, ou seja, Qo é o calor liberado ou perdido pelo sistema, então temos que Qo = 1- (1/3) = 2/3, vou chamar esse valor de (I)

Rendimento L (equipamento lubrificado) = 1/3 * 30% = 1/3 * 1,3 = 0,43

Fazendo o mesmo processo que foi feito para o equipamento não lubrificado, temos: 1 - Qf'/Qq' = 0,43 (vou chamar Qf'/Qq' de Qo'), portanto Qo' = 0,57, vou chamar esse valor de (II)

Para chegar nas respostas das alternativas fazemos (II)/(I):

(II)/(I) = Qo'/Qo = 0,57/(2/3) = 0,57 * (3/2) = 1,7/2.

Finalmente passando Qo para o outro lado da fração multiplicando em cruz, temos: Qo' = 1,7 Qo / 2

Alternativa correta: A

Precisa nem fazer conta, basta notar que o rendimento e a quantidade de calor liberada para o meio é inversamente proporcional. Aumentando o rendimento diminui-se a quantidade de calor liberado e mais trabalho é realizado. Se com 1/3 de rendimento foi liberado Q0, então aumentando o rendimento vai ser liberada uma quantidade menor do que Q0, e a única altenartiva que cuja a quantidade de calor liberada é menor de que Q0 é a alternativa A.

Espero ter ajudado, um grande abraço!

Vejo que os colegas e a banca consideraram que, do caso 1 para o caso 2, que o calor que entra na motor (energia fornecida pelo combustível) é constante. Não concordo com essa abordagem.

Acho que o trabalho gerado deve ser constante. Visto que o motor estava em operação antes da lubrificação e que continua em operação depois, supõe-se que sua demanda não se alterou, ou seja, ele continua fornecendo a mesma quantidade de trabalho líquido nos dois casos. Como está resolvida a questão, subentende-se que o motor fica consumindo a mesma quantidade de combustível antes e depois da lubrificação, mas agora entrega mais potência útil e dissipa menos calor. Acho essa hipótese muito fraca e longe da realidade.