Em um conjunto cilindro-pistão, ar é submetido a um ciclo de Carnot, onde T L = 26,8° C e o rendimento total do ciclo é η = 2 / 3 . Determine T H , o trabalho específico e a razão de volume na expansão adiabática para C p e C v constantes. Repita o cálculo para calores específicos variáveis.

T H = 900K w 3 → 4 = 430,2k J / k g v 4 v 3 = 15,6

Enunciado

Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 66

Em um conjunto cilindro-pistão, ar é submetido a um ciclo de Carnot, onde e o rendimento total do ciclo é . Determine , o trabalho específico e a razão de volume na expansão adiabática para e constantes. Repita o cálculo para calores específicos variáveis.

Passo 1

Fala, galera! Vamos resolver essa questão.

Vamos começar nosso problema calculando a temperatura máxima no ciclo, e para isso utilizaremos a equação de rendimento térmico:

Substituindo os dados do enunciado, temos:

Passo 2

Para calcularmos o trabalho específico, devemos analisar o processo de expansão adiabático e reversível, considerando um escoamento incompressível, temos:

Sendo,

Em um processo isentrópico, onde , então:

Substituindo os valores, temos:

Passo 3

Para finalizar, devemos calcular a relação volumétrica no processo de expansão adiabática:

Com , temos:

E concluímos o exercício. Valeu, galera! 😉

Resposta

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