Enunciado

O estado no início da compressão de um ciclo de ar-padrão Diesel encontra-se fixado em p 1 = 100   k P a ,   T 1 = 310   K .   A razão de compressão é 15. Para razões de corte variando de 1,5 a 2,5, esboce graficamente

  1. A temperatura máxima, em K
  2. A pressão ao final da expansão
  3. O trabalho líquido por unidade de massa de ar
  4. A eficiência térmica

Passo 1

Fala pessoaaal! Como vocês estão? Bora pra mais uma questãozinha massa!

Pra começar, vamos assumir que o calor é uma constante específica e também vamos nos basear no exemplo 9.2 pra resolvermos essa questão!

Para esses dados, temos que a compressão é obtida assim:

v r 2 = V 2 V 1 v r 1 = 1 15 621,2 = 41,413

v r 4 = V 4 V 3 v r 3 = r ∙ 1 r c = 27,713

O trabalho é calculado como:

W c i c l o = m h 3 - h 2 + u 1 - u 4 = 129 10 - 3 2003,3 - 869,63 + 214,07 - 731,99 = 7,389   k J

Para a pressão no fim da expansão, temos:

m e p = W c i c l o V 1 1 - 1 r = 727,6   k P a

O trabalho líquido por ciclo se iguala a:

W c i c l o m = h 3 - h 2 - u 4 - u 1 = 297,5 k J k g

Por fim, a eficiência térmica se dá por:

η = W c i c l o Q 23 = 7,389 12 ( 10 - 3 ) ( 2003,3 - 869,63 ) = 0,543   ( 54,3 % )

Resposta

W c i c l o = 7,389   k J

m e p = 727,6   k P a

W c i c l o m = 297,5 k J k g

η = 0,543   ( 54,3 % )

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