Em um ciclo padrão Otto, a taxa de compressão é 7 e a compressão se inicia a
e
. A máxima temperatura do ciclo é
. Pede-se:
A pressão média efetiva do motor.
A pressão média efetiva do motor.
Passo 1
Beleza, o exercício é sobre um ciclo Otto (aquele ciclo ideal de motor a gasolina). A questão diz: taxa de compressão
, o gás começa a
e
, e lá no ponto de calor máximo chega a
. A gente tem de achar a pressão média efetiva (PME), que é basicamente o trabalho líquido por ciclo dividido pelo volume deslocado. Para isso vamos usar:
- Equações de processos adiabáticos (
e ). - Calor específico (modelo de ar,
, , ). - Definição de PME:
, com .
Passo 2
Primeiro a gente acha
(final da compressão adiabática):
Em Kelvin:
K,
,
.
Passo 3
O ponto 3 é logo após aquecer a volume constante até
. Nos dão
. Aqui não calculamos nada, é dado.
Passo 4
Agora a expansão é adiabática de 3 para 4, então
Passo 5
O trabalho líquido por kg é
, mas no ciclo Otto dá
Substituindo:
Passo 6
Precisamos do volume específico inicial
e do volume deslocado
.
Como
,
Passo 7
A pressão média efetiva é
Resposta
A pressão média efetiva do motor vale aproximadamente
.