A razão de compressão de motor ciclo Otto é de 9,5. O ar é admitido a 100kPa, 17°C e 600 cm3. A temperatura do processo no final da expansão isentrópica é de 800K. Utilizando os calores específicos a temperatura ambiente, determine:
a) a maior temperatura e pressão no ciclo
b) a quantidade de calor transferido
c) a eficiência térmica
d) a pressão média efetiva.
Dados: ; ;
Passo 1
A maior pressão e temperatura do ciclo acontecem no estado 3 (logo após a combustão, o que faz sentido né!? rs).
Como foi dada a temperatura no final da expansão então vamos comparar essa temperatura (estado 4) com a do estado 3, utilizando a relação para isentrópicas.
Antes de achar a pressão em 3 temos de achar a pressão em 2, que também é dada pela relação isentrópica entre 1 e 2.
E a mesma coisa para a temperatura
Passo 2
Utilizando a teoria de gás perfeito vamos fazer a relação “Piviti Povoto”
Como a transformação 2 – 3 é uma iscórica então se reduz a
Passo 3
A quantidade de calor transferido será igual ao calor transferido numa isocórica ou seja:
Como temos todas as temperaturas basta achar a massa e substituir nas equações. A massa pode ser encontrada por meio da equação dos gases perfeitos.
Substituindo
Passo 4
A eficiência térmica de um motor é dada por
Passo 5
A pressão efetiva média é dada por
Como e então
E o trabalho líquido pode ser calculado como
Assim
Resposta
a)
b)
c)
d)