Exercícios de Ciclo Otto - Lista de Exercícios Resolvida

Considere um ciclo de ar-padrão frio Otto. Os dados operacionais são fornecidos em seus estados principais no ciclo, na tabela a seguir. O calor rejeitado pelo ciclo é de 86 Btu/lb de ar (200,0 kJ/kg). Admiitindo e , determine

a) A taxa de compressão.

b) O trabalho líquido por unidade de massa de ar, em Btu/lb.

c) A eficiência térmica.

Um motor de combustão interna de quatro tempos e quatro ciclindros opera a 2800 rpm. Os processos dentro de cada cilindro são modelados como um ciclo de ar-padrão Otto com uma pressão de 101,3 kPa, uma temperatura de 26,7°C, e um volume de 0,00006 m³ no início da compressão. A taxa de compressão é 10, e a pressão máxima no ciclo é de 7446,3 kPa. Determine, utilizando uma análise de ar-padrão frio com , a potência desenvolvida pelo motor. Dado:

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: ; ;

Três motores de combustão interna operam segundo o ciclo Otto. Os motores são alimentados por gasolina, álcool e metanol, por este motivo as razões de compressão deles são distintas, de forma a se obter a maior eficiência possível. Sabendo que as razões de compressão para esses três motores são ; ; , compare a eficiência dos três motores.

Um motor a gasolina é alimentado com ar a 95 kPa e 300K. O ar então é comprimido num processo que apresenta relação de compressão volumétrica igual a 8 para 1. Sabendo que o combustível libera 1300 kJ/kg de energia térmica para o ar no processo de combustão, determine a temperatura e a pressão imediatamente após o processo de combustão. Dado:

Um motor funciona segundo o ciclo Otto e possui razão de compressão igual a 8 e na primeira etapa de seu ciclo (compressão) a pressão é igual a 100 kPa e temperatura de 20°C. Calcule a temperatura ao final da compressão, a eficiência desse ciclo e a pressão efetiva média, sabendo que esse ciclo absorve um . Dado:

A relação de compressão de um motor a gasolina é de 9 para 1. O estado do ar antes da compressão é 290K e 90 kPa e a temperatura máxima do ciclo é de 1800K. Determine a pressão após a expansão, o trabalho líquido e a eficiência do ciclo. Dado: ;

Um motor funciona segundo o ciclo Otto e possui razão de compressão igual a 10, sabendo que o ar possui qual a eficiência deste motor? É possível aumentar a eficiência apenas aumentando a razão de compressão? Se sim justifique porque o motor não pode trabalhar com razões de compressão muito elevadas.