FICHA DE TRABALHO Nº5. Nome: Turma: Nº: Domínio de Referência 2 Contexto Profissional Equipamentos Profissionais

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1 ESCOLA SECUNDÁRIA COM 2º E 3º CICLOS ANSELMO DE ANDRADE Curso de Educação e Formação de Adultos (nível secundário) FICHA DE TRABALHO Nº5 Área: Sociedade, Tecnologia e Ciência NÚCLEO GERADOR 1: EQUIPAMENTOS E SISTEMAS TÉCNICOS Domínio de Referência 2 VALIDAÇÃO Actuar no quadro das qualificações profissionais para lidar com equipamentos e sistemas técnicos, no sentido da reconversão das posições hierárquicas ocupadas pelos trabalhadores nas organizações. Actuar no sentido de clarificar as propriedades e limitações dos equipamentos e dos procedimentos técnicos disponíveis ou que possam vir a ser disponibilizados num contexto profissional ou na interacção com profissionais especializados. Actuar na interacção com profissionais especializados com base nos princípios científicos em que assenta o funcionamento de equipamentos e sistemas técnicos (mecânica, calor, etc.) tendo em conta as relações matemáticas entre as noções envolvidas. 2008/2009 Nome: Turma: Nº: Domínio de Referência 2 Contexto Profissional Equipamentos Profissionais Data / / TEMPO PREVISTO PARA A ACTIVIDADE: 3 módulos de 45 minutos. A família Antunes vai adquirir um carro novo. O Júlio dentro em breve vai tirar a carta de condução e, tanto o Sr. Antunes como a esposa têm a ideia de oferecer o carro velho ao filho e comprar um novo para a família poder passear e ir às compras. Desde que a conversa sobre o carro novo começou lá em casa, o Júlio está farto de ler coisas sobre motores, potência, número de cavalos, etc. O Sr. João já nem tem paciência para aturar os devaneios do Júlio, que só tem um tema de conversa, seja à hora do jantar, seja à hora de ver o Telejornal, seja até quando a família vai toda às compras. Agora até já nem os jogos de futebol. Já não há sossego. Pai! Pai! Sabias que os motores verticais são conhecidos como motores em linha. Podem ter de dois a oito cilindros, mas os modelos mais utilizados nos carros são de quatro, cinco ou seis cilindros. Distinguem-se por ter os cilindros alinhados num único plano longitudinal. Isto devido à posição dos pistões, que estão em pé, logo verticais. E a maioria dos carros utiliza esta configuração com quatro cilindros. disse o Júlio todo entusiasmado. Hmmm! Pois! respondeu o Sr. Antunes. E Pai! Sabias que os motores em V têm esse nome porque visto de frente os cilindros estão inclinados e colocados ao longo de dois planos concorrentes, quer dizer, que se cruzam formando um ângulo variável entre si. Pode ser V6, V8, V10, ou V12, sendo que isso depende do número de cilindros. Mas estes motores são para os carros mais potentes. Coisas de Schumacher e Companhia!! Quem não queria ter um Ferrari? Eu não queria. E duvido que quanto tiveres de meter gasolina no carro estejas assim tão interessado num Ferrari. respondeu o Sr. Antunes. Sonhar não custa! retorquiu o Júlio. E será que podias sonhar em silêncio durante um bocado? disse o Sr. Antunes.

2 Teoria O propósito do motor de um carro a gasolina é transformar em movimento o combustível isso vai fazer o carro andar. O modo mais fácil de criar movimento a partir da gasolina é queimá-la dentro de um motor. Portanto, o motor de carro é um motor de combustão interna combustão que ocorre internamente Factos sobre motores O motor de combustão interna é uma máquina térmica, que transforma a energia proveniente de uma reacção química em energia mecânica. O processo de conversão ocorre através de ciclos termodinâmicos que envolvem expansão, compressão e mudança de temperatura de gases. São considerados motores de combustão interna os que utilizam os próprios gases de combustão como fluido de trabalho. Ou seja, são estes gases que realizam os processos de compressão, aumento de temperatura (queima), expansão e, finalmente, exaustão. Assim, este tipo de motor distingue-se dos ciclos de combustão externa, nos quais os processos de combustão ocorrem externamente ao motor. Neste caso, os gases de combustão transferem calor a um segundo fluido que opera como fluido de trabalho. Motores de combustão interna também são popularmente chamados de motores a explosão. Esta denominação, apesar de frequente, não é tecnicamente correcta. De facto, o que ocorre no interior das câmaras de combustão não é uma explosão de gases. O que impulsiona os pistões é o aumento da pressão interna da câmara, decorrente da combustão (queima controlada com frente de chama). O que pode-se chamar de explosão (queima descontrolada sem frente de chama definida) é uma detonação dos gases, que deve ser evitada nos motores de combustão interna, a fim de proporcionar maior durabilidade dos mesmos e menores taxas de emissões de poluentes atmosféricos provenientes da dissociação de gás nitrogénio. Um automóvel a gasolina, com um motor convencional de 4 tempos, deve o seu funcionamento à energia que é libertada durante a combustão da gasolina. O processo cumpre a seguinte sequência: 1.º Tempo: Admissão através da válvula de admissão, a gasolina e o ar são introduzidos na câmara de combustão (imagem ((a)); 2.º Tempo: Compressão após o fecho da válvula, a mistura é comprimida pelo pistão (imagem (b)); 3.º Tempo: Explosão a vela liberta uma faísca que provoca a combustão e, com a combustão dá-se a expansão do gás e o mesmo empurra o pistão (imagens (c) e (d)); 4.º Tempo: Escape dá-se a exaustão dos gases de combustão - (imagem (e)) Tipos de Motores Em linha: os cilindros são dispostos em uma linha em um bloco único. Em V: os cilindros são posicionados em dois blocos dispostos em ângulo. Motor de cilindros contrapostos (boxer): os cilindros são dispostos em dois blocos nos lados opostos do motor.

3 O Júlio tem feito uns cálculos com as velocidades que o carro lá de casa pode fazer. Uma das primeiras coisas que ele quer fazer, quando tiver a carta de condução, é ir até ao Algarve com os amigos. Está farto de ter de ir de comboio e sempre seria uma viagem diferente. Mas para isso acontecer, além de ter de ter a carta vai ter de ter dinheiro para a gasolina e portagens. Teoria A velocidade média é a razão entre a distância que o objecto percorre e o tempo que ele gasta para o percorrer. V representa a velocidade média; d representa a distância percorrida pelo objecto e Δt representa o intervalo tempo que o objecto gastou no percurso. As unidades de medida podem ser m/s, Km/h, d V = Δ t Quanto maior for a velocidade menor será o tempo que leva a chegar ao destino. (1) Complete a tabela com os valores correspondentes, sabendo que o trajecto a realizar até ao Algarve é de 480 km. Tempo (h) Velocidade (km/h) (2) Complete agora a tabela apresentando o tempo em segundos e a velocidade em m/s. Tempo (s) Velocidade (m/s)

4 (3) O Júlio, da experiência de outras viagens feitas em família, acha que consegue ir até ao Algarve a uma velocidade média de 90 km/h. (3.1) Exprima o valor da velocidade em m/s. (3.2) Se parar a meio do caminho durante uma hora, quanto tempo demora a chegar ao destino? (3.3) Exprima o resultado da alínea anterior em horas, em minutos e em segundos. (4) Suponha que o Júlio faz a viagem a uma velocidade média de 110 km/h. Se fizer também uma paragem de uma hora e meia: (4.1) Espera que demore mais ou menos tempo a fazer a viagem, relativamente à alínea (3.2)? Justifique a sua resposta sem efectuar cálculos. (4.2) Quanto tempo demora a chegar ao destino?

5 Mas não é só à velocidade e ao tempo que o Júlio tem que fazer contas. Um aspecto tão ou mais importante é o combustível e as despesas com o mesmo. (5) Sabendo que o depósito do carro leva 38 litros de gasolina e que para chegar ao Algarve ele terá de gastar um depósito e mais 20% de um outro depósito: (5.1) Quantos litros serão gastos na viagem de ida? (5.2) Com 40% da gasolina gasta, quantos quilómetros faria? (5.3) Sabendo o total de gasolina que gasta na viagem até ao Algarve é possível fazer uma estimativa de quanto o carro gasta por 100 km percorridos. Quantos litros serão? (6) Sabendo que a gasolina custa 1,41 por litro, quanto gastará o Júlio pela viagem até ao Algarve?

6 Teoria Qual a diferença entre um motor a gasolina e um motor a gasóleo? No motor a gasóleo não há velas de ignição. O gasóleo é injectado dentro do cilindro e o ar bem aquecido durante o curso e de compressão provoca a ignição do combustível. O gasóleo tem uma densidade de energia mais alta que a gasolina e permite ao carro rodar mais quilómetros por litro de combustível. (7) Se em vez de um carro a gasolina o Júlio tivesse a hipótese de viajar num carro a gasóleo o custo por litro de combustível ficaria mais barato. Sabendo que um carro a gasóleo só gasta 85% do que gasta um carro a gasolina, um depósito seria o suficiente para chegar ao Algarve? (8) E quanto teria de desembolsar o Júlio em gasóleo ( 1,26) para chegar ao seu destino no Sul do País? (9) E quanto teria de desembolsar o Júlio pela viagem completa? Ida e volta. (10) Mas o Júlio não vai sozinho. No carro estão mais três dos seus amigos e a sua namorada. Que percentagem da despesa paga cada um, sabendo que o Júlio, como cavalheiro que é, não vai deixar a sua namorada pagar e, ficando ele com esse encargo? BOM TRABALHO!

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