Enunciado
Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 7
Um ciclo de ar padrão otto tem uma taxa de compressão igual a 8, enquanto a temperatura e pressão no inicio do processo valem 520 R e 14,2 lb/in2.
a)A temperatura máxima em R
b)A pressão máxima em lb/in
c)A eficiência térmica.
Passo 1
Falaaa galerinha, beleza? Show, dentro do ciclo:
Começando pelo item a), podemos calcular a temperatura máxima , primeiro achando o estado 2.
No estado 2, para uma compressão isentrópica:
Onde os dados para o ar são obtidos da tabela A-22E. Logo, para um temos:
Agora fazendo o processo de equilíbrio de energia dentro de Q_23:
Logo, da tabela A-22E
Passo 2
Belezura, Aqui no item b), para acharmos P3, primeiros vamos achar P2. Para uma compressão isentrópica:
Mas, como ,
No item c) Para calcularmos a eficiência térmica, primeiro vamos achar o trabalho do ciclo:
No estado 4, considerando o processo de expansão:
Logo, pela tabela, e . Portanto:
Dividimos o trabalho do ciclo pera quantidade de calor na transformação do estado 2 para o 3, logo:
Passo 3
No item d), temos os seguintes gráficos:
Observem como a taxa de compressão influencia a temperatura máxima e a eficiência do ciclo (e a pressão no estado 3).
Resposta
Resposta nos passos