Ciclo de Otto: aplicação teórica e utilidade prática

Páginas: 8 (1968 palavras) Publicado: 2 de abril de 2014
Ciclo de Otto: aplicação teórica e utilidade prática
Jorge Luiz Gomes Dias – julho 2009
Mestrado Profissional em Ensino de Física / Universidade Federal do Rio de Janeiro

Resumo
Neste trabalho é apresentada, mais que alguma informação sobre o
comportamento de um gás ideal, uma proposta de divulgação para um dos ciclos
termodinâmicos mais utilizados pelo homem para seu conforto edesenvolvimento. O
ciclo de Otto, apesar de ser pouco divulgado, é utilizado para movimentar máquinas
agrícolas e também indústrias, automóveis, geradores de energia elétrica, entre outros.
Tendo como base o modelo do gás ideal, o assunto é atraente e representa uma
oportunidade de mostrar aos estudantes, inclusive do ensino médio, um emprego das
evoluções gasosas que permite a aplicação e umainterpretação comparativa de gráficos
e expressões das leis relacionadas aos gases ideais.
Abstract
This paper presents, more than some information about an ideal gas behavior,
a proposal to make public one of the thermodynamic cycle most used by men in order
to provide mankind’s comfort and development. The Otto cycle, although little
publicized is used to move agricultural engines and alsoindustries, cars, electric
energy generator, and others. Based on the ideal gas model, the issue is interesting
and represents an opportunity to show students, including the high school ones, an
application of gas evolutions which allows comparative analysis in graphics and laws
related to ideal gases.

1. Apresentação
A utilização da ciência em beneficio da humanidade deve estar sempre emprimeiro plano dentre os objetivos de nossos pesquisadores; no entanto, nem sempre é
esta a realidade dos centros de pesquisa. Partindo do pressuposto da importância da
pesquisa científica para a vida do homem, vamos abordar a evolução das máquinas
térmicas pelo viés que julgamos ser de maior utilidade prática, enfatizando o
comportamento de um gás ideal tomado como modelo para o funcionamento detais
máquinas.

2. Principais nomes do ciclo
2.1. Alphonse Beau de Rochas
Foi este engenheiro francês quem idealizou, em 1862, o ciclo fechado
termodinâmico em que se alternavam duas evoluções adiabáticas e outras duas
isocóricas, assim como apresentado na figura 1.

Fig. 01. Alphonse Beau de Rochas

Fig.02. gráfico: pressão x volume

2.2. Nikolaus August Otto
Engenheiro alemão que,juntamente com seu assistente
Gottlieb Daimler e com Wilhelm Maybach, de forma
independente, concluiu seus trabalhos em 1876 na construção
de um motor com o mesmo ciclo do francês de Alphonse Beau
de Rochas. Ganhou uma medalha de ouro por seu “motor de
gás atmosférico de quatro fases”, ou quatro tempos, como
também é conhecido, na Exposição de Paris em 1867.
O motor de ciclo Otto usacombustíveis leves, tais
como gasolina, álcool, gás natural.

Fig. 03. Nikolaus A. Otto

2.3. Daimler e Maybach
Saíram da empresa de Otto e abriram a Companhia
Daimler de motores. Desenvolveram um carburador que
vaporizava o petróleo e o misturava com ar.
O novo motor de Daimler, movido a gasolina,
acelerava 900 rpm (rotações por minuto) – sete vezes mais
rápido do que a máquina de Otto.
Em1886, acoplaram sua invenção revolucionária a
uma carruagem a cavalo e assim aumentaram sua
potência, atingindo 16 km/h.

Fig. 04. Daimler

2.4. Sir Dugald Clerk:
Engenheiro escocês, que no mesmo ano de 1886 lançou o primeiro motor de
dois tempos de sucesso.

Fig. 05. motocicleta Terrot
Fig. 06. Sir Dugald Clerk

2.5. Carl Benz
Também alemão, formado na Escola Politécnica deKarlsruhe, após trabalhar
como desenhista numa fábrica de balanças e como construtor de pontes, em 1871
fundou, com o "mecânico" August Ritter, sua primeira firma, em Mannheim. Como
Ritter não se mostrou um sócio confiável, Carl Benz comprou a parte de Ritter com a
ajuda de sua noiva, Bertha Ringer, e continuou com a empresa sozinho. A participação
de Bertha seria, então, crucial para o sucesso da...
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