Problemas Termodinámica

Problemas Termodinámica

15.17. Considérese un ciclo de Otto de aire estándar que tiene una relación de compresión de 8,0 y al que se le suministra una cantidad de calor de 1.188 KJ/Kg. Si la presión y la temperatura al comienzo del proceso de compresión son 0,098 MPa y 27 °C, determínese utilizando los valores de la tabla A.5 (a) las presiones y temperaturas en el ciclo, (b) el trabajo neto de salida en KJ/Kg, (c) el rendimiento térmico, y (d) la presión efectiva en MPa.

Datos:

• Ciclo Otto                                  - P1 = 0,098 MPa
• r = 8                                           - T1 = 27 °C = 300 °K
• qsum = 1188 KJ/Kg

Solución:

1. Las presiones y temperaturas en el ciclo:

       Con T1 = 300 °K     vr1 = 621,2

[pic 1]

       Observamos que vr2 está entre 670 y 680 °K, tomamos T2 = 670 °K luego:

[pic 2]

[pic 3]

       Con qsum = 1188 KJ/Kg  u3 = qsum + u2[pic 4]

                                          u3 = 1188 + 488,81 = 1676,81 KJ/kg

                                          u3 se aproxima a 1678,7 Kj/kg por tanto tomamos:

                                          T3 = 2000 °K

       Calculamos P3:

[pic 5]

[pic 6]

       Ahora:

 entonces:[pic 7]

[pic 8]

Luego:

[pic 9]

[pic 10]

1. El trabajo neto de salida en KJ/Kg:

[pic 11]

[pic 12]

[pic 13]

1. Rendimiento térmico:

[pic 14]

[pic 15]

1. la presión efectiva en MPa:

[pic 16]

[pic 17]

[pic 18]

[pic 19]

[pic 20]

[pic 21]

...