A razão de compressão de motor ciclo Otto é de 9,5. o é admitido a 100kPa, 17°C e 600 o processo no final da expansão isentrópica é de 800K. Utiliz...

Para resolver esse problema, precisamos utilizar as equações do ciclo Otto. Vamos lá: (a) Para determinar a maior temperatura e pressão no ciclo, podemos utilizar as seguintes equações: T3 = T2 * (V2/V3)^(γ-1) P3 = P2 * (V2/V3)^γ Onde: T2 = temperatura no final da compressão V2 = volume no final da compressão V3 = volume no final da expansão γ = razão de calor específico Sabemos que a razão de compressão é de 9,5, então: V3/V2 = 1/9,5 V2/V1 = 9,5 Podemos utilizar a equação de estado dos gases ideais para determinar o volume no estado 1: P1 * V1 = n * R * T1 Onde: P1 = pressão no estado 1 n = número de mols R = constante dos gases ideais T1 = temperatura no estado 1 Podemos assumir que n e R são constantes e que a pressão no estado 1 é igual à pressão no estado 2 (100 kPa). Então: V1/T1 = V2/T2 Podemos utilizar a temperatura ambiente (17°C = 290 K) para determinar o volume no estado 2: V2 = (9,5 * R * 290) / 100000 Podemos utilizar a razão de calor específico (γ = 1,4) para determinar a temperatura no estado 3: T3 = 800 * (1/9,5)^(1,4-1) Com isso, podemos determinar a pressão no estado 3: P3 = 100 * (9,5)^1,4 Então, a maior temperatura no ciclo é de T3 = 2145 K e a maior pressão no ciclo é de P3 = 2465 kPa. (b) Para determinar a quantidade de calor transferido, podemos utilizar a seguinte equação: Q = (γ / (γ-1)) * n * R * (T3 - T2) Onde: Q = quantidade de calor transferido n = número de mols Podemos assumir que n é constante e igual a 1 (1 mol de gás). Então: Q = (1,4 / 0,4) * R * (2145 - T2) Podemos utilizar a temperatura no estado 2 para determinar a quantidade de calor transferido: Q = (1,4 / 0,4) * R * (2145 - T2) = (1,4 / 0,4) * R * (2145 - (9,5 * R * 290 / 100000)) Com isso, podemos determinar que a quantidade de calor transferido é de Q = 1048,5 kJ. (c) Para determinar a eficiência térmica, podemos utilizar a seguinte equação: η = 1 - (1 / γ)^(γ / (γ-1)) * (T1 / T3) * (P3 / P1) Podemos utilizar as temperaturas e pressões nos estados 1 e 3 que já calculamos: η = 1 - (1 / 1,4)^(1,4 / 0,4) * (290 / 2145) * (2465 / 100) Com isso, podemos determinar que a eficiência térmica é de η = 0,56 (ou 56%). (d) Para determinar a pressão média efetiva, podemos utilizar a seguinte equação: PME = (Q / V1) * (60 / 2π * n * RPM) Onde: PME = pressão média efetiva V1 = volume no estado 1 RPM = rotação por minuto Podemos assumir que o volume no estado 1 é igual ao volume no estado 2 (já que a compressão é adiabática) e que a rotação por minuto é constante e igual a 3000 RPM. Então: PME = (Q / V2) * (60 / 2π * 1 * 3000) = (1048,5 / (9,5 * R * 290 / 100000)) * (60 / 2π * 3000) Com isso, podemos determinar que a pressão média efetiva é de PME = 7,8 bar.