analise

EXEMPLO 9.2 – ANÁLISE DO CICLO DIESEL
No início do processo de compressão de um ciclo ar-padrão Diesel que opera com uma taxa de compressão de

, a temperatura é

e a pressão é

. A razão de corte para o ciclo é de . Determine:
a) a temperatura e a pressão final de cada processo do ciclo;
b) a eficiência térmica;
c) a pressão média efeitva, em

.

SOLUÇÃO
Dado: um ciclo de ar-padrão Diesel é executado com condições especificadas no início do curso de compressão. A taxa de compressão e a razão de corte são fornecidas.
Pede-se: Determine a temperatura e a pressão ao final de cada processo, a eficiência térmica e a pressão media efetiva, em

.

Diagrama esquemático e Dados fornecidos:

Modelo de Engenharia:
1. O ar em um conjunto cilindro-pistão é o sistema fechado.
2. Os processos de compressão e expansão são adiabáticos.
3. Todos os processos são internamente reversíveis.
4. O ar é modelado como um gás ideal.
5. Os efeitos das energias cinética e potencial são desprezados.

Análise:
a) A análise começa pela determinação das propriedades em cada estado principal do ciclio. Com

, a tabela A22 fornece

e
Para o processo 1-2 de compressão isentrópica

Interpolando com

na tabela A22, obtemos

e

. Com a equação de estado de gás ideal
(

)(

)

A pressão no estado 2 também pode ser calculada pela utilização da relação isentrópica (

⁄

).

Uma vez que o processo 2-3 ocorre a pressão constante, a equação de estado de gás ideal fornece

Introduzindo a razão de corte
(

)

A partir da tabela A22 fornece

e

.

Para o processo 3-4 de expansão isentrópica

Introduzindo

, a taxa de compressão

e a razão de corte

, temos

Interpolando na tabela A22 obtemos

e

. A

pressão no estado 4 pode ser encontrada por meio da relação isentrópica
(
4. Com

⁄

) ou a equação de estado de gás ideal aplicada aos estados 1 e a equação de estado de gás ideal fornece
(

)

b) A