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Ciclo dual_ Ejercicios, Ejercicios de Termodinámica

Ejercicios de ciclo dual con rendimiento térmico

Tipo: Ejercicios

2019/2020

Subido el 30/07/2024

gary-garcia-llico
gary-garcia-llico 🇵🇪

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bg1
Un motor de ignición por chispa de 4 cilindros y 1.2 L opera en un ciclo de Otto ideal que tiene
una relación de compresión de 9. Al principio del proceso de compresión P1= 90 KPa, T1 =
27°C y opera a 5000 rpm. La temperatura máxima del ciclo es 1127 °C. Calcule la producción
de trabajo neto , presión media efectiva y la potencia producida.
Datos:
ε=V1
V2
=9CC=1.2 L P 1=90 KPaT 1=27 °C=300.15 ° K nrev=5000 rpm
k=1.4 T3=1127 °C=1400.15 ° K Cv=0.718 kJ
kg K
Procedimiento:
Para estado 1:
Vcc=CC
4=1.2 L
4=0.3 L=300 cm3
Vcc=V1V2
V1=Vcc+V2
ε=V1
V2
=Vcc +V2
V2
=300+V2
V2
=9
V2=37.5 cm 3
De 1 a 2 proceso adiabático: Hallando T2 y P2
T2
T1=
(
V1
V2
)
k1
T2=T1
(
V1
V2
)
k1
=300.15 ° K
(
337.5
37.5
)
1.41
T2=722.83° K
De 2 a 3 proceso isométrico: Hallando Q1
Q1=Cv (T3T2)
Q1=0.718 kJ
kg K
(
1400.15 ° K 722.83 ° K
)
Q1=486.32 kJ
kg
De 3 a 4 proceso adiabático: Hallando T4 y P4
pf2

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¡Descarga Ciclo dual_ Ejercicios y más Ejercicios en PDF de Termodinámica solo en Docsity!

Un motor de ignición por chispa de 4 cilindros y 1.2 L opera en un ciclo de Otto ideal que tiene

una relación de compresión de 9. Al principio del proceso de compresión P1= 90 KPa, T1 =

27°C y opera a 5000 rpm. La temperatura máxima del ciclo es 1127 °C. Calcule la producción

de trabajo neto , presión media efectiva y la potencia producida.

Datos:

ε =

V

1

V

2

= 9 CC=1.2 L P 1 = 90 KPa T 1 = 27 ° C=300.15 ° K n

rev

= 5000 rpm

k =1.4 T 3 = 1127 °C=1400.15 ° K C

v

kJ

kg K

Procedimiento:

Para estado 1:

V

cc

CC

1.2 L

=0.3 L= 300 cm 3

V

cc

=V

1

−V

2

V

1

=V

cc

+V

2

ε =

V

1

V

2

V

cc

+V

2

V

2

300 +V

2

V

2

V

2

=37.5 cm 3

V

1

=337.5 cm 3

De 1 a 2 proceso adiabático: Hallando T2 y P

T 2

T 1

V

1

V

2

k− 1

T 2 =T 1

V

1

V

2

k− 1

=300.15 ° K

1.4− 1

T 2 =722.83° K

De 2 a 3 proceso isométrico: Hallando Q

Q 1 =Cv (T 3 −T 2 )

Q 1 =0.

kJ

kg K

( 1400.15 ° K −722.83 ° K )

Q 1 =486.

kJ

kg

De 3 a 4 proceso adiabático: Hallando T4 y P

T 3

T 4

V

4

V

3

k− 1

T 4 =

T 3

V

4

V

3

k− 1

1.4 − 1

=581.40° K

P 4

T 4

P 1

T 1

P 4 =T 4

P 1

T 1

=581.40 ° K

90 KPa

300.15° K

=174.33 KPa

A y B) Hallando PME y W neto:

Q 2 =Cv (T 4 −T 1 )

Q 2 =0.

kJ

kg K

( 581.40 ° K −300.15 ° K )

Q 2 =201.

kJ

kg

Wneto=Q 1 −Q 2 =486.

kJ

kg

kJ

kg

kJ

kg

PME=

Wneto

Vcc

kJ

kg

=827.93 KPa

C) Hallando Wciclo:

P 1 V 1 =mRT 1

v 1 =

V 1

m

RT 1

P 1

kJ

kg K

∗300.15° k

90 kPa

m 3

kg

m=

CC

v 1

0.0012 m 3

m 3

kg

− 3

kg

Wciclo=m∗Wneto=1.651∗ 10

− 3

kg .284.

kJ

kg

=0.469 kJ

Wneta=

Wciclo∗n

rev

n

rev

kJ

ciclo

rev

min

1 min

60 s

rev

ciclo

Wneta=19.56 Kw