Enunciado

No início da compressão de um ciclo de ar-padrão Diesel, p 1 = 170   k P a ,   V 1 = 0,016   m 3 e     T 1 = 3 15   K .   A taxa de compressão é 15 e a temperatura máxima do ciclo é 1400 K. Determine

  1. A massa de ar
  2. A adição e a rejeição de calor por ciclo
  3. O trabalho líquido e 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!

A massa pode ser encontrada como:

m = ρ 1 V 1 R T 1 = 1000 0,016 83 : 28,97 290 = 1,846 10 - 2 k g

O trabalho é calculado como:

W c i c l o = Q 23 - Q 41 = 10 - 4,084 = 5,916     k J

Para a pressão média efetiva, temos:

m e p = W c i c l o V 1 1 - 1 r = 246,3 0,861 1 - 1 15 10 3 1 10 5 = 3,065   b a r

Por fim, a eficiência térmica se dá por:

η = W c i c l o Q i n = 246,3 408,2 = 0,6034   ( 60,34 % )

Resposta

m = 1,846 10 - 2 k g

W c i c l o = 5,916     k J

m e p = 3,065   b a r

η = 0,6034   ( 60,34 % )

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