Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 98
Um motor de quatro tempos e que consome gasolina apresenta relação de compressão igual a para . O motor opera com quatro cilindros e apresenta deslocamento total igual a . A temperatura e a pressão do ar antes da compressão são iguais a e e o processo de combustão pode ser modelado como uma transferência específica de calor igual a . Sabendo que o motor trabalha a , determine o trabalho líquido no ciclo e a potência produzida nesse motor.
Passo 1
Opa, tubo bem?
Pronto para resolver essa questão comigo?
Vamos lá então!
Começamos o problema indo até a Tabela A.5 obter algumas propriedades do ar:
A primeira parte do problema nos pede para determinar o trabalho líquido no ciclo, mas antes disso temos que calcular a eficiência térmica deste ciclo pela Eq. 11.18:
Sendo:
Temos:
Agora, podemos facilmente calcular o trabalho líquido:
Como o enunciado nos dá:
Então:
Com isso já concluímos metade da nossa questão, vamos seguindo!
Passo 2
A segunda parte da questão nos pede a potência produzida nesse motor.
Temos um gás ideal, assim, com os dados conhecidos, conseguimos calcular o volume específico do nosso gás:
Pela Eq. 11.15 conseguimos calcular a pressão média efetiva do nosso ciclo:
Rearranjando a equação:
Substituindo os dados:
Passo 3
Agora temos todos os dados necessários para calcularmos a potência produzida nesse motor:
Sendo:
Então:
E aí, foi de boa né?
Te espero na próxima questão!