Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 115
Considere um ciclo padrão a ar Stirling ideal com um regenerador ideal. A pressão e a temperatura mínimas do ciclo são e , a relação de compressão é e a temperatura máxima no ciclo é . Analise as interações trabalho e calor em cada um dos quatro processos deste ciclo e determine o rendimento térmico global do motor.
Passo 1
Pronto para resolver essa questão comigo?
Bora lá então!
Pela Tabela A.5, para o hélio, temos que:
Começamos expondo alguns dados fornecidos pelo enunciado:
Seguindo, devemos analisar os 4 processos do ciclo de Stirling e calcular seu trabalho e transferência de calor.
Passo 2
Começamos pela expansão isotérmica considerando um escoamento incompressível:
Substituindo os dados:
Passo 3
Agora, analisamos a compressão isocórica, ou seja, com volume constante.
Sem variação no volume não temos trabalho envolvido:
Calculando a transferência de calor:
Passo 4
Seguindo para a compressão isotérmica, do mesmo modo que calculamos a expansão isotérmica e considerando um escoamento incompressível:
Passo 5
Por fim, na expansão isocórica, novamente não temos variação de volume, então:
Calculando a transferência de calor:
Passo 6
Para finalizarmos a nossa questão, devemos calcular o rendimento térmico do ciclo:
Aposto que você nem achou difícil!
Te espero na próxima questão!