Uma máquina opera conforme o ciclo Diesel, sob uma taxa de compressão igual a 14. A pressão no início da expansão isentrópica é igual a 53,2 atm e a respectiva temperatura é de
. Neste ciclo, o recebimento de calor pelo fluido de trabalho é da ordem de
. Determine:
Dados:
A eficiência térmica
Dados:
A eficiência térmica
Passo 1
Beleza, aqui temos um ciclo Diesel com razão de compressão
. No ponto 3 (início da expansão isentrópica) sabemos
- pressão
,atm - temperatura
- calor recebido
,kcal/kg
Dados do ar:
-
-
,kcal/(kg·K) - de
vem ,kcal/(kg·K)
O que vai rolar:
– Converter graus Celsius em Kelvin
– Usar balanço de calor no processo isobárico 2→3 para achar
– Usar isentrópico 1→2 para obter
– Determinar taxa de corte (razão de volumes)
– Usar isentrópico 3→4 pra achar
– Calcular calor rejeitado
– Finalmente
– Converter graus Celsius em Kelvin
– Usar balanço de calor no processo isobárico 2→3 para achar
– Usar isentrópico 1→2 para obter
– Determinar taxa de corte (razão de volumes)
– Usar isentrópico 3→4 pra achar
– Calcular calor rejeitado
– Finalmente
Passo 2
Converter
para Kelvin:
Passo 3
No processo 2→3 (constante pressão) o calor
.
Logo
Logo
Passo 4
Processo 1→2 isentrópico:
Passo 5
Razão de corte (justamente a expansão constante
):
Passo 6
Processo 3→4 (isentálpico de expansão):
Passo 7
Calor rejeitado no processo 4→1 (volume constante):
Resposta
Eficiência térmica do ciclo Diesel: