Considere um motor a gasolina de um automóvel funcionando em regime permanente. O ar e o combustível entram no motor na condição ambiente () e deixam o motor, pelo coletor de escapamento, a e . O sistema de refrigeração do motor transfere de ar que escoa no motor para o ambiente. Admitindo que os produtos de combustão da gasolina apresentem as mesmas propriedades do ar puro, que o combustível possa ser modelado como ar e que transfere uma energia extra de por unidade de massa de ar que escoa no motor (para a simulação do processo de combustão admita que esta quantidade de energia é obtida num reservatório térmico a ), determine o trabalho produzido pelo motor, a irreversibilidade por quilograma de ar e as eficiências baseadas na primeira lei e a na segunda lei da termodinâmica.

Pela Tabela A.7, para o ar, obtemos:

Dados:

Substituindo na equação do Passo 1:

Até aqui tá de boa né?

Agora, vamos determinar a irreversibilidade por quilograma de ar.

Aplicando a equação de entropia no processo, obtemos:

Abrindo :

Isolando :

A irreversibilidade é dada por:

Assim:

Novamente pela Tabela A.7, obtemos:

Com:

Substituindo os dados na equação:

Para finalizarmos a questão, temos que obter as eficiências baseadas na primeira lei e a na segunda lei da termodinâmica.

1ª Lei:

Utilizando os dados obtidos:

2ª Lei:

Aqui, devemos considerar o processo isentrópico:

E calcular um novo e .

Para o novo :

Calculando a eficiência:

Moleza!

Te espero na próxima questão!