1- A relação de compressão em um ciclo padrão a ar de Otto é 9. No início do curso de compressão a pressão é de 100 kPa e a temperatura de 20。C. Se a transferência de calor ao ar, por ciclo, é de
de ar, determine o rendimento térmico.
Passo 1
O enunciado dá um ciclo de Otto ideal com ar, apresentando razão de compressão
, estado inicial de pressão
kPa e temperatura
, e calor adicionado por ciclo
kJ/kg. Pede-se o rendimento térmico
. O conteúdo é termodinâmica de ciclos ideais e a relação entre razão de compressão e eficiência no ciclo Otto.
Passo 2
Num ciclo Otto ideal com gás ideal de calor específico constante, mostra-se que o rendimento depende apenas da razão de compressão
e da razão de calores específicos
. A expressão é
Passo 3
Para o ar usa-se normalmente
. Logo, com
, temos
então
Resposta
O rendimento térmico do ciclo Otto é
ou seja, cerca de .
ou seja, cerca de