Em um motor Diesel, a taxa de compressão é 15 . A compressão inicia a 0,1 Mpa e a 40^circ C. O calor transferido é 1,675 MJ / kg. Encontre:
A eficiência do ciclo;

Passo 1

Beleza, o enunciado diz: num motor Diesel com razão de compressão , a compressão começa a e . A gente adiciona no ciclo. Queremos a eficiência do ciclo Diesel.
Conteúdo: termodinâmica – ciclo Diesel ideal. Vamos precisar das fórmulas de processo adiabático, da relação pressão-volume, de calor específico e da fórmula da eficiência do Diesel.

Passo 2

Primeiro, converte temperatura e calor:


Adotamos para o ar (gás ideal):
,
.

Passo 3

Calcula T2 = T1 , r^,gamma-1 depois da compressão adiabática de razão T2 = 313 times 15^,0,4approx 313 times 2,953 = 924 K :
Para um adiabático:
Então

Passo 4

No processo 2→3 (adição de calor a pressão constante), temos
Qrm in = cp,l(T3 - T2r)
Logo
T3 = T2 + Qrm incp = 924 + 16751,005approx 924 + 1666 = 2590 K

Passo 5

Definimos a razão de corte rho = T3T2 = 2590924approx 2,80 . Como no processo 2→3 a pressão é constante, vale

Passo 6

A eficiência do ciclo Diesel ideal é
eta = 1 - 1r^,gamma-1;rho^,gamma-1gamma,(rho-1)
Substituindo:
r^,gamma-1=15^0,4approx2,953, rho^,gamma=2,80^1,4approx4,23
Então
eta = 1 - 12,953;4,23-11,4,(2,80-1) approx 1 - 0,3385times1,28 approx 1 - 0,4333 = 0,5667

Resposta

A eficiência do ciclo Diesel ideal é aproximadamente
boxedeta approx 0,567, ou 56,7%

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