- Um motor Diesel admite ar antes do processo de compressão na pressão de
e temperatura de 298 K . Este motor atinge a pressão máxima de 5622 kPa e rejeita
de calor. Determine:
a) a pressão, volume específico e temperatura em cada uma das etapas.
b) a razão de compressão.
c) o trabalho líquido transferido em cada uma das etapas.
d) o rendimento térmico deste motor.
e) os diagramas
e
do ciclo Diesel, considerando, como Ponto 1, a entrada da compressão.
a) a pressão, volume específico e temperatura em cada uma das etapas.
b) a razão de compressão.
c) o trabalho líquido transferido em cada uma das etapas.
d) o rendimento térmico deste motor.
e) os diagramas
Passo 1
O ciclo Diesel ideal consiste de quatro processos sobre o ar tratado como gás perfeito de constantes
,
e
. Os pontos são:
: compressão adiabática reversível;
: adição de calor a pressão constante;
: expansão adiabática reversível;
: rejeição de calor a volume constante.
Dados:
Dados:
Passo 2
Cálculo da razão de compressão
usando
Isso responde o item (b).
Passo 3
Estado
: de
com
,
Compressão adiabática
:
Passo 4
Processo
(pressão constante):
onde
é a razão de corte
, ainda a determinar.
Passo 5
Processo
(adiabático) e conhecimento de
:
Relação adiabática de
em volumes:
Substituindo
e resolvendo para
dá
Então
e de
segue
Passo 6
Cálculo dos trabalhos (sinal positivo quando realizado pelo gás):
(adiabático):
Trabalho líquido
Passo 7
Rendimento térmico
logo
Passo 8
Esboço dos diagramas:
-
: curva adiabática ascendente, linha horizontal, curva adiabática descendente, linha vertical. -
: subida quase vertical (adiabático), subida em curva de pressão constante, descida adiabática vertical, descida em curva de volume constante.
Resposta
a) Estados em
:
b)
c)
d)
e) Diagramas descritos em Passo .
b)
c)
d)
e) Diagramas descritos em Passo