Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 21
Considere um ciclo de Carnot executado em um sistema fechado com 0,6 kg de ar. Os limites de temperatura do ciclo são 300 K e 1.100 K, e as pressões mínima e máxima durante o ciclo são de 20 kPa e 3.000 kPa respectivamente. Considerando calores específicos constantes, determine o trabalho líquido produzido por ciclo.
Passo 1
Vamos lá! A questão nos afirma que é considerado um ciclo de Carnot com os limites de temperatura especificados. A produção líquida de trabalho por ciclo deve ser determinada.
Podemos representar a questão como
Assumindo que, 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 (Tabela A-2).
Passo 2
Pronto já temos todas as informações necessárias, vamos para a análise. Desse modo temos que a pressão mínima no ciclo é P3 e a pressão máxima é P1. Então,
ou,
A entrada de calor é determinada a partir de
Então,
