Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 186
Um ciclo padrão a ar com calores específicos constantes, executado em um sistema pistão-cilindro fechado, é composto dos quatro processos seguintes:
Compressão isentrópica com uma razão de compressão
Fornecimento de calor a um volume constante
Expansão isentrópica com uma razão de expansão
Rejeição de calor a uma pressão constante com uma razão entre volumes
Represente graficamente os diagramas P-v e T-s para esse ciclo.
Obtenha uma expressão para a eficiência térmica do ciclo como uma função de .
Avalie o limite do rendimento à medida que rp aproxima-se do valor unitário.
Passo 1
Os diagramas e do ciclo são mostrados nas figuras abaixo.
Passo 2
Aplicando a primeira lei ao sistema fechado nos processos para ter:
A eficiência térmica do ciclo é dada por
O processo é isentrópico; Portanto,
O processo é isentrópico; Portanto,
O processo é pressão constante; Portanto,
Como o processo é um volume constante e ,
A eficiência se torna,
Passo 3
No limite em que se aproxima da unidade, a eficiência térmica do ciclo se torna:
Resposta
