Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 18
Um ciclo padrão a ar e executado em um sistema fechado com 0,004 kg de ar e formado por três processos:
1-2 Compressão isentrópica de 100 kPa e 27 °C ate 1 MPa
2-3 Fornecimento de 2,76 kJ de calor a P = constante
3-1 Rejeição de calor de volta ao estado inicial segundo P = v + ( e são constantes)
(a) Mostre o ciclo nos diagramas P-v e T-s.
(b) Calcule o calor rejeitado.
(c) Determine a eficiência térmica.
Passo 1
Vamos lá! A questão nos afirma que os três processos de um ciclo padrão de ar são descritos. O ciclo deve ser mostrado nos diagramas P-v e T-s, e o calor rejeitado e a eficiência térmica devem ser determinados.
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 à temperatura ambiente são = 1,005 kJ/kg.K, = 0,718 kJ/kg-K, e k = 1,4 (Tabela A- 2).
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) A temperatura no estado 2 e a entrada de calor são
O processo 3-1 é uma linha reta no diagrama P-v, portanto o é simplesmente a área sob a curva do processo,
O balanço energético para o processo 3-1 dá
Passo 4
Para o item c) A eficiência térmica é então
