Enunciado
Termodinâmica - Moran e Shapiro - Princípios de Termodinâmica para Engenharia- Ed: 7º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 3
No inicio do processo de compressão de um ciclo padrão de ar Otto, p1=1 bar, T1=290K V1=400 cm3. A temperatura max do ciclo é 2200 K e a taxa de compressão é 8. Determine:
- O calor adicionado em kJ
- O trabalho liquido em kJ
- A eficiência térmica do ciclo
- A pressão média efetiva em kPa
- Desenvolva um balancete completo da exergia transferida para o ar durante a adição de calor em kJ
- Elabore e calcule uma eficiência exergica pro ciclo.
Passo 1
Falaaa galerinha, beleza? Show, dentro do ciclo:
Vamos começar a calcular as propriedades em cada estado. Começando pelo 1, a questão já nos deu a pressão e a temperatura inicial. Logo, a partir da tabela A-22 o trabalho liquido do estado é:
No estado 2, para uma compressão isentrópica:
Logo,
No estado 3, temos a temperatura máxima T3=2200K, logo:
E por fim, no estado 4 para uma compressão isentrópica:
Logo,
Passo 2
Belezura, bora começar a calcular o que a questão pede. No item a), para encontrarmos a adição de calor, temos:
Logo,
E essa é a adição de calor (do estado 2 para o estado de max temperatura (3)). No item b), o trabalho pode ser calculado como:
No item c) Para calcularmos a eficiência térmica, dividimos o trabalho do ciclo pera quantidade de calor na transformação do estado 2 para o 3, logo:
No item d), a pressão efetiva é calculada como:
Passo 3
Resposta
Resposta nos passos