Logo Passei Direto
Buscar
Os ciclos ideais de potência a ar o trabalho é realizado pelo movimento de pistões em cilindros, envolvendo um ou dois processos de transferência de calor a volume constante. O ciclo padrão a ar, Otto, é um ciclo ideal que se aproxima do motor de combustão interna de ignição por centelha. Considere um ciclo Otto ideal, que realiza 3000 ciclos por minuto, levando o ar a 90 kPa e 40º C. O ciclo tem razão de compressão de 10,5 e produz 90000 W de potência. Assinale a alternativa que corresponde à taxa de calor fornecido ao ciclo. Dados Ar: k = 1,4

a. 80 kW
b. 374 kW
c. 600 kW
d. 148 kW
e. 491 kW
User badge image
Exercícios Para o Conhecimento

ano passado

Respostas

User badge image

Ed Verified user icon

há 3 meses

Para calcular a taxa de calor fornecido ao ciclo Otto, podemos usar a relação entre a potência, a eficiência térmica e a taxa de calor. A potência (P) é dada como 90.000 W (ou 90 kW). A eficiência térmica (η) de um ciclo Otto ideal pode ser calculada pela fórmula: \[ η = 1 - \frac{1}{r^{(k-1)}} \] onde \( r \) é a razão de compressão e \( k \) é a razão de calor específico (1,4 para o ar). 1. Calcular a eficiência térmica: - \( r = 10,5 \) - \( k = 1,4 \) \[ η = 1 - \frac{1}{10,5^{(1,4-1)}} = 1 - \frac{1}{10,5^{0,4}} \] Calculando \( 10,5^{0,4} \): \[ 10,5^{0,4} \approx 2,511 \] Portanto: \[ η \approx 1 - \frac{1}{2,511} \approx 1 - 0,398 \approx 0,602 \] 2. Calcular a taxa de calor fornecido (Q_in): A potência é dada por: \[ P = η \cdot Q_{in} \] Rearranjando para encontrar \( Q_{in} \): \[ Q_{in} = \frac{P}{η} = \frac{90.000}{0,602} \approx 149.167 \text{ W} \approx 149 kW \] 3. Analisando as alternativas: a) 80 kW b) 374 kW c) 600 kW d) 148 kW e) 491 kW A alternativa que mais se aproxima do valor calculado (149 kW) é a d) 148 kW. Portanto, a resposta correta é d) 148 kW.

Essa resposta te ajudou?

0
Dislike0
left-side-bubbles-backgroundright-side-bubbles-background

Crie sua conta grátis para liberar essa resposta. 🤩

Já tem uma conta?

Ao continuar, você aceita os Termos de Uso e Política de Privacidade

User badge image

Ed Verified user icon

ano passado

Para encontrar a taxa de calor fornecido ao ciclo, podemos usar a fórmula: \(Q_{in} = \frac{W_{out}}{1 - \frac{1}{\eta}}\) Onde: \(Q_{in}\) é a taxa de calor fornecido ao ciclo, \(W_{out}\) é a potência produzida pelo ciclo (em Watts), \(\eta\) é a eficiência do ciclo. Primeiro, vamos calcular a eficiência do ciclo Otto ideal: \(\eta = 1 - \left(\frac{1}{r^{k-1}}\right)\) Onde: \(r\) é a razão de compressão e \(k\) é o índice de compressão do ar. Dado que \(r = 10,5\) e \(k = 1,4\), podemos calcular a eficiência. \(\eta = 1 - \left(\frac{1}{10,5^{1,4-1}}\right)\) \(\eta = 1 - \left(\frac{1}{10,5^{0,4}}\right)\) \(\eta = 1 - \left(\frac{1}{3,3119}\right)\) \(\eta = 1 - 0,3019\) \(\eta = 0,6981\) Agora, podemos calcular a taxa de calor fornecido ao ciclo: \(Q_{in} = \frac{90000}{1 - \frac{1}{0,6981}}\) \(Q_{in} = \frac{90000}{1 - 1,4327}\) \(Q_{in} = \frac{90000}{-0,4327}\) \(Q_{in} = -207,99 kW\) Portanto, a alternativa correta é: d. 148 kW

Essa resposta te ajudou?

0
Dislike0

Ainda com dúvidas?

Envie uma pergunta e tenha sua dúvida de estudo respondida!

Essa pergunta também está no material:

Mais perguntas desse material

Numa turbina a gás os gases quentes provenientes de um processo de combustão são utilizados para conversão de trabalho mecânico. Seja uma turbina alimentada com dióxido de carbono com P= 1800 kPa e T= 470ºC e que a pressão do gás na saída da turbina é P = 200 kPa. Considerando gás ideal e que a turbina opera de forma adiabática e reversível, assinale a alternativa que corresponde o trabalho que a turbina produziu e a temperatura de saída do dióxido de carbono. Dados do CO : c = 1,140 kJ/kg.K e c = 0,950 kJ/kg.K

a. w = 259,7 kJ/kg e T=420 K
b. w = 95,6,7 kJ/kg e T=420 K
c. w = 95,6 kJ/kg e T=515 K
d. w = 259,7 kJ/kg e T=515 K
e. w = 120,6 kJ/kg e T=515 K

O ciclo ideal de refrigeração operam com fluidos de trabalho que apresentam mudança de fase no ciclo. Os equipamentos que constitem o sistema são: compressor, condensador, válvula de expansão e evaporador. A figura abaixo mostra um sistema de refrigeração por compressão. Um refrigerador opera um ciclo ideal por compressão de vapor, utilizando R-134a como fluido refrigerante. O refrigerante entra no evaporador a 165 kPa e sai do compressor a 800 kPa e 60ºC. Assinale a alternativa que corresponde a vazão mássica do refrigerante, considerando que a potência consumida no compressor é de 900 W.

a. 0,8006 kg/s.
b. 0,0085 kg/s.
c. 0,2014 kg/s.
d. 0,0075 kg/s.
e. 0,0163 kg/s.

Mais conteúdos dessa disciplina