Enunciado

Resolva o problema 9.7 em uma base de ar padrão frio com calores específicos avaliados a 520 R.

Passo 1

Falaaa galerinha, beleza? Show, dentro do ciclo:

Começando pelo item a), podemos calcular a temperatura máxima T 3 , primeiro achando o estado 2.

No estado 2, para uma compressão isentrópica:

T 2 = V 1 V 2 k - 1 T 1 = 6 0.401 520 = 1066.7   R

Onde os dados para o ar são obtidos da tabela A-22E. Logo, para um v r 2 = 26.43 , temos:

T 2 = 1051.4   R

u 2 = 181.74   B t u / l b

Agora fazendo o processo de equilíbrio de energia dentro de Q_23:

m u 3 - u 2 = Q 23 - W 23

Q 23 = m c v ( T 3 - T 2 )

T 3 = Q 23 m c v + T 2 = 600 0.171 + 1066.7 = 4575.5   R

Passo 2

Belezura, Aqui no item b), para acharmos P3, primeiros vamos achar P2. Para uma compressão isentrópica:

P 2 = T 2 T 1 k k - 1 P 1 = 17 4 . 8   l b f / i n 2

Mas, como V 3 = V 2 ,

P 3 = T 3 T 2 P 2 = 749.8     l b f / i n 2  

No item c) Para calcularmos a eficiência térmica, podemos usar a equação 9.8, apresentado no livro. Saca só:

n = 1 - 1 r k - 1   = 1 - 1 v 1 v 2 k - 1

= 1 - 1 6 1.401 - 1   = 0.5125   ( 51.25 % )

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

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