- Um motor Diesel admite ar antes do processo de compressão na pressão de 100 kPa e temperatura de 300 K . Este motor atinge a pressão máxima de 5280 kPa e a temperatura máxima de 1500 K . Determine:
a) a razão de compressão.
b) o trabalho líquido transferido em cada uma das etapas.
c) o rendimento térmico deste motor.
a) a razão de compressão.
b) o trabalho líquido transferido em cada uma das etapas.
c) o rendimento térmico deste motor.
Passo 1
O enunciado descreve um ciclo Diesel ideal com ar como fluido de trabalho. Nos é dado o estado inicial
com pressão
e temperatura
, o estado de máxima pressão
com
e
. Precisamos achar:
a) a razão de compressão .
b) o trabalho trocado em cada etapa do ciclo ( –
adiabática,
–
isobárica,
–
adiabática,
–
isocórica), tomando massa de ar igual a
.
c) o rendimento térmico .
Usaremos propriedades do ar: ,
,
,
.
a) a razão de compressão
b) o trabalho trocado em cada etapa do ciclo (
c) o rendimento térmico
Usaremos propriedades do ar:
Passo 2
Na compressão adiabática reversível
–
vale
e como a pressão máxima ocorre em
no mesmo valor de
, temos
Passo 3
Em
–
(adiabática) a temperatura em
é
Na expansão adiabática
–
vale
Passo 4
Tomando
, o trabalho em cada processo é:
–
(adiabática, trabalho sobre o gás)
Passo 5
O calor de entrada é
o calor rejeitado é
O trabalho líquido do ciclo é
e o rendimento térmico
Resposta
a)
.
b)
,
,
,
.
c) .
b)
c)