3) Resolver um ciclo Otto mediante a utilização dos diagramas para misturas combustíveis, conhecendo-se os seguintes dados: r, = 8; pi = 17,4 psia;...

Para resolver o ciclo Otto, é necessário seguir os seguintes passos: a) Propriedades nos principais pontos do ciclo: - Ponto 1: pi = 17,4 psia; Ti = 540 K; V1 = rT1/pi - Ponto 2: V2 = V1/(FR^(1-r)) - Ponto 3: pi*V3^r = pi*V2^r; V3 = V2*(Fe+1) - Ponto 4: V4 = V1*Fe b) Fração residual dos gases: - Fr = 1 - (V3/V2)^(1-r) c) Trabalho do ciclo: - W = pci*(V3-V2) d) Eficiência térmica: - n = 1 - 1/(FR^r) e) Pressão média do ciclo: - pm = (pi*(V2/V1)^r + pi*(V3/V2)^r)/2 Substituindo os valores fornecidos, temos: - r = 8 - pi = 17,4 psia - Ti = 540 K - FR = 1,2 - Fe = 0,06775 - Mar = 29 - pci = 19180 BTU/lbm a) Propriedades nos principais pontos do ciclo: - Ponto 1: V1 = rT1/pi = 8*540/17,4 = 247,13 ft^3/lbm - Ponto 2: V2 = V1/(FR^(1-r)) = 247,13/(1,2^(1-8)) = 0,019 ft^3/lbm - Ponto 3: V3 = V2*(Fe+1) = 0,019*(0,06775+1) = 0,0204 ft^3/lbm - Ponto 4: V4 = V1*Fe = 247,13*0,06775 = 16,73 ft^3/lbm b) Fração residual dos gases: - Fr = 1 - (V3/V2)^(1-r) = 1 - (0,0204/0,019)^0,875 = 0,055 c) Trabalho do ciclo: - W = pci*(V3-V2) = 19180*(0,0204-0,019) = 39,372 ft*lbf/lbm d) Eficiência térmica: - n = 1 - 1/(FR^r) = 1 - 1/(0,055^8) = 0,596 e) Pressão média do ciclo: - pm = (pi*(V2/V1)^r + pi*(V3/V2)^r)/2 = (17,4*(0,019/247,13)^8 + 17,4*(0,0204/0,019)^8)/2 = 10,68 psia