Enunciado

Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 13

Um ciclo padrão a ar com calores específicos constantes, executado em um sistema pistão-cilindro fechado, e composto dos três seguintes processos:

1-2 Compressão isentrópica com uma razão de compressão r = 6,

= 27 °C e = 100 kPa

2-3 Fornecimento de calor a uma pressão constante

3-1 Rejeição de calor a um volume constante

Considere que o ar tem propriedades constantes com = 0,718 kJ/ kg.K, = 1,005 kJ/kg.K, R = 0,287 kJ/kg.K e k = 1,4.

(a) Represente graficamente os diagramas P-v e T-s para esse ciclo.

(b) Determine a razão de consumo de trabalho para esse ciclo.

Passo 1

Vamos lá! A questão nos afirma que um ciclo padrão de ar executado em um sistema de pistão-cilindro é composto de três processos especificados. O ciclo deve ser esboçado nos diagramas P-v e T-s e a relação de trabalho posterior deve ser determinada.

Assumindo que:

As suposições das normas aéreas são aplicáveis.
As alterações cinéticas e potenciais alterações energéticas são insignificantes.
O ar é um gás ideal com aquecimento específico constante.

As propriedades do ar são dadas como R = 0,287 kPa./kg.K, = 1,005 kJ/kg.K, = 0,718 kJ/kg.K, e k = 1,4.

Passo 2

Pronto já temos todas as informações necessárias, vamos para a análise. Desse modo temos que no item (a) Os diagramas P-v e T-s do ciclo são mostrados nas figuras.