Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 16
Um ciclo padrão a ar com calores específicos variáveis executado em um sistema fechado e composto pelos quatro processos seguintes:
1-2 Compressão isentrópica de 100 kPa e 22 °C ate 600 kPa
2-3 Fornecimento de calor a v = constante até 1.500 K
3-4 Expansão isentrópica ate 100 kPa
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 trabalho líquido produzido 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 saída líquida de trabalho 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-17.
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.
Passo 3
Já no item b) As propriedades do ar em vários estados são
Dos balanços energéticos,
Passo 4
A eficiência térmica é então
