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:
O trabalho realizado.
Dados:
O trabalho realizado.
Passo 1
Então, o que manda o enunciado? A gente tem um ciclo Diesel com taxa de compressão
. No início da expansão isentrópica (ponto 3) a pressão é
e a temperatura
. Recebemos
. Precisamos achar o trabalho líquido específico
.
Conteúdo: termodinâmica de ciclos a gás (ciclo Diesel), usando relações isentrópicas e balanços de calor. Vamos precisar das fórmulas de processo isentrópico ( ), da determinação dos estados intermediários e do balanço
.
Conteúdo: termodinâmica de ciclos a gás (ciclo Diesel), usando relações isentrópicas e balanços de calor. Vamos precisar das fórmulas de processo isentrópico (
Passo 2
Converter
para Kelvin e achar
.
-
. - Entre 2–3 é adição de calor à pressão constante:
Passo 3
A partir de 1–2 (compressão isentrópica) encontramos
:
Passo 4
Calcular a razão de corte
e depois
(expansão isentrópica 3–4):
- Como 2–3 é isobárico,
. - Na expansão isentrópica:
Mas
e
, então
Logo
Passo 5
Determinar o calor rejeitado
no processo 4–1 (volume constante):
Então
Passo 6
Calcular o trabalho líquido por kg de fluido:
Resposta
O trabalho específico realizado pelo ciclo é de aproximadamente