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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.
a. 600 kW
b. 491 kW
c. 80 kW
d. 374 kW
e. 148 kW
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Ensinando Através de Questões

há 11 horas

Respostas

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há 11 horas

Para determinar a taxa de calor fornecido ao ciclo Otto ideal, precisamos usar a relação entre a potência, a eficiência do ciclo e a quantidade de calor fornecido. A potência (P) é dada como 90.000 W (ou 90 kW). A eficiência do ciclo Otto pode ser aproximada pela fórmula: \[ \eta = 1 - \frac{1}{r^{\gamma - 1}} \] onde \( r \) é a razão de compressão e \( \gamma \) é a razão de calores específicos (aproximadamente 1,4 para o ar). Dado que a razão de compressão \( r = 10,5 \): 1. Calcule a eficiência \( \eta \): \[ \eta = 1 - \frac{1}{10,5^{1,4 - 1}} \approx 1 - \frac{1}{10,5^{0,4}} \approx 1 - 0,398 \approx 0,602 \] 2. Agora, usando a potência e a eficiência, podemos encontrar a taxa de calor fornecido \( Q_{in} \): \[ P = \eta \cdot Q_{in} \] \[ Q_{in} = \frac{P}{\eta} = \frac{90 \text{ kW}}{0,602} \approx 149,67 \text{ kW} \] Assim, a taxa de calor fornecido ao ciclo é aproximadamente 148 kW. Portanto, a alternativa correta é: e) 148 kW.

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