Ler em voz alta Um engenheiro está analisando um motor Diesel padrão a ar, com taxa de compressão igual a 18, temperatura inicial de 300 K e razão de corte igual a 3. Sabendo que o rendimento térmico do ciclo Diesel pode ser obtido por: TABELA A.5 Propriedades de vários gases ideais a 25 °C e 100 kPa* Gas Fórmula Peso R P Coo Cro C,IC, química molecular kJ/kg K (kg/m²) kJ/kg K kJ/kg K Acetileno C₂H₂ 26,038 0,3193 1,05 1,699 1,380 1,231 Água (vapor) H₂O 18,015 0,4615 0,0231 1,872 1,410 1,327 Ar 28,97 0,287 1,169 1,004 0,717 1,400 Amônia NH₂ 17,031 0,4882 0,694 2,130 1,642 1,297 Argônio Ar 39,948 0,2081 1,613 0,520 0,312 1,667 Butano C4H₂₀ 58,124 0,1430 2,407 1,716 1,573 1,091 Dióxido de Carbono CO2 44,01 0,1889 1,775 0,842 0,653 1,289 Qual será o rendimento térmico aproximado desse motor? A o rendimento térmico será de 40% B o rendimento térmico será de 60% C o rendimento térmico será de 45% D o rendimento térmico será de 55%

Question

Ler em voz alta Um engenheiro está analisando um motor Diesel padrão a ar, com taxa de compressão igual a 18, temperatura inicial de 300 K e razão ...

Ed · Answer

Para calcular o rendimento térmico do ciclo Diesel, podemos usar a fórmula:

$$
\eta = 1 - \frac{1}{r^{\gamma - 1}}
$$

onde:
- $ \eta $ é o rendimento térmico,
- $ r $ é a taxa de compressão,
- $ \gamma $ é a razão de calores específicos (Cp/Cv) do ar, que é aproximadamente 1,4 para o ar.

Dado que a taxa de compressão $ r = 18 $:

1. Calcule $ r^{\gamma - 1} $:
   $$
   \gamma - 1 = 1,4 - 1 = 0,4
   $$
   $$
   r^{0,4} = 18^{0,4} \approx 3,24
   $$

2. Agora, substitua na fórmula do rendimento térmico:
   $$
   \eta = 1 - \frac{1}{3,24} \approx 1 - 0,308 = 0,692
   $$

Convertendo para porcentagem:
$$
\eta \approx 69,2\%
$$

Analisando as alternativas:
A) 40%  
B) 60%  
C) 45%  
D) 55%

Nenhuma das alternativas corresponde exatamente ao cálculo, mas a mais próxima é a opção B) 60%. Portanto, a resposta correta é:

**B) o rendimento térmico será de 60%.**

Termodinâmica

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