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Enunciado

Termodinâmica - Sonntag, R.E. e Borgnakke, C. -Fundamentos da Termodinâmica- Ed: 1º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 66

Ar em um dispositivo cilindro-pistão passa por um ciclo de Carnot com diagrama P-v mostrado na Fig. P7.21. As temperaturas alta e baixa são 600   K e 300   K . O calor adicionado a alta temperatura é de 250 k J k g e a pressão mais baixa no ciclo é 75   k P a . Determine o volume específico e a pressão após a rejeição de calor e o trabalho líquido por unidade de massa.

Passo 1

Fala pessoal, tudo certinho? vamos responder mais uma questão, então prepara o material e vamos responder!!

Nós temos os seguintes dados para o problema, estes sendo fornecidos pelo enunciado

q H = 250 k J k g

T H = 600   K

T L = 300   K

P 3 = 75   k P a

Vamos fazer um diagrama P-v para este caso

Os estados são mostrados na figura

1 : 600   K

2 : 600   K

3 : 75   k P a ; 300   K

4 : 300   K

Como este é um ciclo de Carnot e conhecemos as temperaturas, a eficiência é

η = 1 - T L T H

Fazendo a substituição, nós temos o seguinte resultado

η = 1 - 300 600 = 0,5

E o trabalho líquido se torna

W l i q = η q H = 0,5 × 250 = 125 k J k g

Passo 2

E a transferência de calor é dada por

q L = q H - W l i q = 125 k J k g

Como no estado 4, haverá uma rejeição, nós temos que

v 3 = R T 3 P 3 = 0,287 × 300 75 = 1,148 m 3 k g

v 4 = v 3 e - q L R T L = 1,148 e - 125 0,287 × 300 = 0,26888 m 3 k g

E para P 4

P 4 = R T 4 v 4 = 0,287 × 300 0,2688 = 320   k P a

Resposta

Respondido acima!

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