4- Considere um ciclo padrão a ar Diesel ideal, no qual o estado antes do processo de compressão é 100 kPa e 300 K e a relação de compressão é 18 . Se a máxima temperatura do ciclo for de 2300 K determine o rendimento térmico do ciclo.
Passo 1
O enunciado trata de um ciclo Diesel ideal de ar, cujos dados são: pressão e temperatura no início da compressão
,
, razão de compressão
e temperatura máxima do ciclo
. O objetivo é calcular o rendimento térmico
do ciclo. Vamos usar as relações do ciclo Diesel ideal para gases perfeitos com
.
Passo 2
No processo 1–2 (adiabático e reversível) temos
Substituindo valores:
logo
Passo 3
No processo 2–3 (adição de calor a pressão constante) vale
onde
é a razão de corte. Assim
Passo 4
O rendimento térmico do ciclo Diesel ideal é dado por
Calculamos cada parcela:
Logo
portanto
Resposta
O rendimento térmico do ciclo Diesel ideal é aproximadamente
.