O processo de combustão da gasolina é capaz de liberar 40,5 kJ/g de calor. Determine o quanto de combustível é necessário para um automóvel de 967,74 kg precisa para alcançar a velocidade de 105,81 km/h, sabendo que o rendimento do seu motor é de 12,26%. Considere que a gasolina possui uma densidade de 0,7g/cm³.
Para mover um carro a essa velocidade, é preciso a seguinte energia (lembrando que precisamos converter a velocidade para m/s):
A energia gerada por um motor é:
1º: Vamos converter a velocidade esperada do automóvel para m/s:
Agora, vamos medir a energia cinética que deve ser gerada pelo carro ao aitngir a velocidade v esperada:
;
Assim, obtemos a energia cinética necessária:
ou
2º Agora, vamos calcular a energia total necessária para obter essa energia cinética.
Por definição, o rendimento é dado pela divisão da Energia útil fornecida (no caso, a cinética) pela Energia total gerada:
(Pois 12,26% = 0,1226).
Assim,
necessários.
3º: Uma vez que sabemos que a combustão da gasolina fornece 40,5kJ/g de calor, podemos usar a relação:
Sendo a densidade da Gasolina igual a 0,7g/cm³:
ou
Portanto, seriam necessários cerca de 120,33mL de gasolina (ou 84,23g), aproximadamente, para que o automóvel atinja a velocidade necessária.
