Enunciado

Responda as mesmas três questões do problema precedente, porém usando o calor específico variável (use a Tabela A.7).

Passo 1

Fala, galera! Vamos resolver essa questão.

Vamos começar dando uma olhada no diagrama do processo:

Vamos resolver o exercício utilizando as propriedades da Tabela A.7.

T 3 = 2050   K

u 3 = 1725,7   k J / k g

Calculando a energia interna no estado 2:

u 2 = u 3 - q H

u 2 = 1725,7 - 1000 = 725,7   k J / k g

A partir desses valores, conseguimos encontrar a temperatura e a entropia no estado 2:

T 2 = 960,5   K

s T 2 0 = 8,0889   k J / k g K  

No processo de compressão isentrópica ( s 2 = s 1 ), de 1 para 2, temos:

0 = s T 2 0 - s T 1 0 - R ln ⁡ P 2 P 1 = s T 2 0 - s T 1 0 - R ln ⁡ T 2 v 1 T 1 v 2

0 = 8,0889 - 6,8352 - 0,287 ∙ ln ⁡ 960,5 290 - ln ⁡ v 1 v 2

Resolvendo para a relação de compressão:

v 1 v 2 = 23,78

Assim,

R C = v 1 v 2 = 23,78

Passo 2

O trabalho específico de compressão é dado por:

- w 1 → 2 = u 2 - u 1

- w 1 → 2 = 725,7 - 207,2

- w 1 → 2 = 518,5   k J / k g

A pressão de pico depois da combustão é dada por:

P 3 = P 2 T 3 T 2 = P 1 T 3 T 1 v 1 v 3

P 3 = 90 ∙ 2050 290 ( 23,78 )

P 3 = 15129   k P a

E concluímos o exercício. Valeu, galera! 😉

Resposta

R C = 23,78

- w 1 → 2 = 518,5   k J / k g

P 3 = 15129   k P a

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