Em um motor Diesel, a taxa de compressão é 15 . A compressão inicia a 0,1 Mpa e a
. O calor transferido é
. Encontre:
O trabalho produzido por kg de ar;
O trabalho produzido por kg de ar;
Passo 1
Beleza, então o enunciado diz que a gente tem um ciclo Diesel ideal com:
- taxa de compressão
- pressão inicial
e temperatura inicial - calor adicionado (transferido) no ciclo
.
O que queremos é o trabalho líquido por quilo de ar.
Matéria envolvida: termodinâmica (ciclo Diesel ideal), processos adiabáticos e isobáricos, e relações com ,
e
. Vamos usar:
Matéria envolvida: termodinâmica (ciclo Diesel ideal), processos adiabáticos e isobáricos, e relações com
-
-
-
.
Passo 2
Primeiro, converte
para Kelvin e calcula
(compressão adiabática):
Passo 3
Agora a gente sabe que o calor adicionado ocorre a pressão constante, então
Despejando
e
:
Passo 4
Encontra a razão de corte
. Como o processo 2–3 é isobárico,
:
Passo 5
Ache a temperatura
após a expansão adiabática de 3–4. Lembrando que
, temos
Passo 6
O calor rejeitado no resfriamento 4–1 (volume constante) é
Logo, o trabalho líquido por ciclo (por kg) é
Resposta
O trabalho produzido é aproximadamente