Disciplina de Transferência de Calor
Prof. Dr. Marcos Baroncini Proença
Atividade Prática de
Termodinâmica
OBJETIVO
Essa atividade tem como intuito aplicar na prática os conceitos abordados na
disciplina de Termodinâmica, relacionadas aos Ciclos Otto e Diesel, para dimensionar
um motor.
MATERIAL DE CONSULTA
Para a realização desta atividade prática o discente ou a discente deve consultar
a Aula 4 e a Aula 5 do Roteiro de Estudos. Usar as equações, a metodologia e tabelas
fornecidas nestas Aulas para esta atividade. – Aula 4: Tabelas de vapor, entalpia, energia interna, exemplos de aplicação em ciclos
de potência a vapor. – Aula 5: Ciclos Otto, Diesel, tabelas de propriedades do ar, exemplos de aplicação em
motores a combustão interna.
ATIVIDADE: DIMENSIONAMENTO DE UM MOTOR CICLO OTTO
OU CICLO DIESEL.
Desenvolver um projeto de dimensionamento de um motor de combustão interna, utilizando
os conceitos dos ciclos termodinâmicos Otto ou Diesel. O projeto deve considerar dados
personalizados do discente, como o Registro Universitário (RU), para definir parâmetros do ciclo,
e utilizar tabelas de propriedades termodinâmicas (entalpia, energia interna, volume específico
etc.) conforme exemplos disponibilizados na Aula Teórica 5 e na Aula Prática 5 da Disciplina.
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Etapas do Trabalho
1. Escolha do Ciclo Termodinâmico
• O/a discente deve escolher entre o Ciclo Otto (motores a gasolina/álcool) ou Ciclo
Diesel (motores a diesel/biodiesel), apresentados na Aula 5 da Disciplina.
2. Definição dos Parâmetros do Motor
• Taxa de Compressão (r) ou Razão de Corte (rc):
• Calcule a soma dos 6 primeiros algarismos do seu RU.
• Utilize esse valor como taxa de compressão (para Otto) ou razão de corte (para
Diesel).
• Exemplo: RU = 123456789 → Soma dos 6 primeiros = 1+2+3+4+5+6 = 21.
3. Levantamento de Dados Termodinâmicos
• Utilize as tabelas de propriedades termodinâmicas do ar (para Otto/Diesel) e de vapor
(se necessário), conforme os exemplos dos materiais da Aula 4 e da Aula 5.
• Dados necessários:
• Temperatura e pressão inicial do ar (T1, P1).
• Volume específico inicial (vr1).
• Energia interna (U1).
• Para cada etapa do ciclo, obtenha os valores correspondentes nas tabelas.
4. Cálculo das Variáveis do Ciclo
• Para Ciclo Otto:
• Calcule as temperaturas e pressões nos pontos principais do ciclo (T1, T2, T3,
T4).
• Calcule o trabalho líquido do ciclo, eficiência térmica e demais variáveis usando
as equações do ciclo Otto, tomando como referência a Aula 5.
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• Para Ciclo Diesel:
• Calcule as temperaturas e pressões nos pontos principais do ciclo (T1, T2, T3,
T4).
• Calcule o trabalho líquido do ciclo, eficiência térmica, razão de corte e pressão
média efetiva usando as equações do ciclo Diesel apresentadas na Aula 5.
5. Justificativa dos Parâmetros
• Explique como o RU foi utilizado para definir a taxa de compressão ou razão de corte.
• Justifique a escolha do ciclo e dos parâmetros termodinâmicos.
6. Apresentação dos Resultados
• Apresente todos os cálculos detalhados.
• Inclua tabelas e gráficos que usou para ilustrar as etapas do ciclo e os resultados.
• Compare os resultados obtidos com valores típicos de motores reais.
7. Discussão
• Analise como a variação da taxa de compressão ou razão de corte afeta o desempenho
do motor.
• Discuta limitações práticas e possíveis melhorias.
Exemplo de Aplicação (Ciclo Otto)
1. RU do discente: 123456789
2. Taxa de compressão (r): 1+2+3+4+5+6 = 21
3. Temperatura inicial (T1): 300 K (27°C)
4. Pressão inicial (P1): 800 kPa
5. Utilize tabelas para obter U1, vr1, etc.
6. Calcule T2, U2, P2, etc. usando as equações do ciclo Otto.
7. Calcule o rendimento térmico:
ƞ =1− 𝑇1
𝑇2
∴ ƞ=1− 1
𝑟𝑘−1
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Exemplo de Aplicação (Ciclo Diesel)
1. RU do discente: 123456789
2. Razão de corte (rc): 1+2+3+4+5+6 = 21
3. Taxa de compressão (r): escolha um valor típico (ex: 18)
4. Temperatura inicial (T1): 300 K
5. Pressão inicial (P1): 0,2 MPa
6. Utilize tabelas para obter U1, vr1, etc.
7. Calcule T2, T3, T4, U2, U3, U4, h2, h3, etc.
8. Calcule eficiência térmica e pressão média efetiva conforme as equações do ciclo
Diesel.
( )







−
− − = − 1
1 1 1 1 r
r
r c
k c
k k 

�
�𝑚𝑒=𝑊𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜
𝑣1−𝑣2
= 𝑊𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜
𝜈. (1−1
𝑟 )
= 𝑞23−𝑞41
ν. (1−1
𝑟 )
=(ℎ3−ℎ2)−(𝑢4−𝑢1)
ν. (1−1
𝑟 )

Estrutura para o Relatório
1. Introdução
2. Metodologia (definição dos parâmetros pelo RU)
3. Memorial de Cálculos
4. Discussão
5. Conclusão
6. Referências
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ESTRUTURA DO TRABALHO -CAPA (conforme abaixo):
UNINTER
ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA
ENGENHARIA MECÂNICA
(ARIAL 14)
Trabalho orientado pelo Professor Marcos Baroncini Proença
como parte da avaliação
da Disciplina de Termodinâmica
Aplicada à Engenharia Mecânica
(Arial 10)
DISCENTE
CIDADE
ESTADO
DATA
ARIAL 12
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CONTEÚDO: – SUMÁRIO (páginas referentes a cada título e subtítulo) – INTRODUÇÃO (comentário sobre a localização e tipo de trocador de
calor que dimensionará). – METODOLOGIA (Definição de Parâmetros e Motor a ser
Dimensionado) – MEMORIAL DE CÁLCULOS (apresentar todos os cálculos feitos para o
dimensionamento do motor e resultados) – DISCUSSÃO (Comparar os resultados com um motor comercial) – CONCLUSÃO (Concluir sobre a viabilidade do uso do motor ou quais
melhorias deveriam ser feitas para sua utilização no mercado) – REFERÊNCIAS (Listar o material de consulta utilizado).
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