Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 19
Um ciclo padrão a ar com calores específicos variáveis e executado em um sistema fechado e composto dos quatro processos seguintes:
1-2 Fornecimento de 300 Btu/lbm de calor a v = constante de 14,7 psia e 80 °F
2-3 Fornecimento de calor a P =constante ate 3.200 R
3-4 Expansão isentrópica até 14,7 psia
4-1 Rejeição de calor a P = constante de volta ao estado inicial
(a) Mostre o ciclo nos diagramas P-v e T-s.
(b) Calcule o calor total fornecido por unidade de massa.
(c) Determine a eficiência térmica.
Passo 1
Vamos lá! A questão nos afirma que os quatro processos de um ciclo padrão de ar são descritos. O ciclo deve ser mostrado nos diagramas P-v e T-s, e a entrada total de calor e a eficiência térmica devem ser determinadas.
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 na Tabela A-17E.
Passo 2
Pronto já temos todas as informações necessárias, vamos para a análise. Desse modo no item a) teremos:
Passo 3
Já no item b) As propriedades do ar em vários estados são
Para o balanço energético,
Passo 4
Para o item c) A eficiência térmica é então