Um motor de combustão, operando conforme o ciclo Otto, trabalha com uma razão de compressão igual a 11. No início da compressão, a pressão é igual 1,0 bar e a temperatura de
. Sabendo-se que a queima da mistura fornece 2130
ao fluido de trabalho, determine:
Dados:
A pressão média efetiva.
Dados:
A pressão média efetiva.
Passo 1
Beleza, então o enunciado diz que temos um motor seguindo o ciclo Otto com razão de compressão
. No início da compressão (
) a pressão é
e a temperatura
. A queima fornece
. Dados:
,
,
.
Conteúdo: ciclo Otto ideal, eficiência térmica do ciclo e pressão média efetiva (PME). Vamos usar:
Conteúdo: ciclo Otto ideal, eficiência térmica do ciclo e pressão média efetiva (PME). Vamos usar:
- Lei dos gases ideais para achar volumes específicos.
- Eficiência do Otto
. - PME = trabalho líquido / volume deslocado.
Passo 2
Primeiro, achamos o volume específico no estado 1 usando
.
- Convertemos
e . - Logo
No estado 2 (pós-compressão) vale
O volume deslocado específico é
Passo 3
Agora a eficiência térmica do Otto:
Calculando
O trabalho líquido por quilo é
, então
Passo 4
Por fim, a pressão média efetiva (PME) é o trabalho por ciclo dividido do volume deslocado:
Resposta
A pressão média efetiva vale aproximadamente
.