Enunciado
Termodinâmica - Van Wylen- Ed: 6º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 24
A potência no eixo do motor de um automóvel é na condição operacional em que rendimento térmico é . Admitindo que o combustível fornece ao ciclo por quilograma de combustível queimado, determine o consumo de combustível nessa condição operacional e a taxa de transferência de calor rejeitada no ambiente.
Passo 1
Oi pessoal, tudo bom?
Galera temos um motor de carro em operação que possui uma potência de (vamos converter para watts, para facilitar) , com eficiência e um entalpia de de combustível.
Nosso trabalho é fornecer o fluxo de massa do combustível, para mensurar o consumo dele, e também a taxa de transferência de calor para o reservatório de baixa temperatura, ou seja, a quantidade de calor que ira rejeitar para o sistema de resfriamento.
Passo 2
Vamos começar determinando o fluxo de massa de combustível.
Escrevendo a equação que de energia para taxa de transferência de calor da fonte quente, ou seja, a taxa de transferência de calor da queima do combustível:
Isolando o fluxo de massa:
Até o momento apenas possuímos a entalpia do combustível, mas, podemos determinar por meio da equação de eficiência para uma maquina térmica:
Isolando :
Substituindo na equação do fluxo de massa:
Substituindo valores:
Passo 3
Com o fluxo de massa encontrada precisamos encontrar .
Para isto vamos utilizar o balanço energético:
Isolando :
Como, substituindo:
Como em evidência:
Substituindo valores:
É isso galera, valeu!