Um motor Diesel, cuja relação de compressão é igual a 18:1, tem quatro pistões com um volume útil igual a 1600 cm 3 (o volume contido nos 4 cilindros). Esse motor admite ar a 100 kPa e 300 K , e a temperatura máxima do ciclo é igual a 1600 K . Determine seu rendimento. ( 2,5 pontos)
Passo 1
O enunciado descreve um ciclo Diesel com relação de compressão
, volume total inicial nos quatro cilindros
,c
, pressão e temperatura iniciais
,kPa,
,K, e temperatura máxima do ciclo
,K. Queremos o rendimento térmico
do ciclo Diesel, usando as relações de gás ideal e as fórmulas do ciclo (adiabático de compressão, calor a pressão constante, expansão adiabática e rejeição de calor).
Passo 2
Na compressão adiabática reversível (de 1 para 2) vale
com
. Logo,
Passo 3
No processo de aquecimento a pressão constante (de 2 para 3), o corte de volume (cut‐off ratio) é
Passo 4
O rendimento do ciclo Diesel é dado por
Passo 5
Calculando cada termo:
Portanto
Resposta
O rendimento do motor Diesel é aproximadamente
(ou 65 %).