Termodinamica - Yunes Cengel y Michael Boles - Septima Edicion

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CAPÍTULO 9
P 3 v 3
T 3
P 2 v 2
T 2
P 3 P 2 T 3
T 2
v 2
v 3
11.7997 MPa 2a 1 575.1 K b11 2 4.345 MPa
652.4 K
b) La salida de trabajo neto para el ciclo se determina al encontrar mediante
integración cada trabajo de frontera (P dV) implicado en cada proceso y
sumándolos, o al encontrar la transferencia neta de calor que es equivalente
al trabajo neto realizado durante el ciclo. Aquí se considera el último planteamiento.
De cualquier modo, primero se necesita encontrar la energía interna
del aire en el estado 4:
Proceso 3-4 (expansión isentrópica de un gas ideal):
v r4
v r3
v 4
v 3
r v r4 rv r3 86.108 48.864 T 4 795.6 K
Proceso 4-1 (rechazo de calor a volumen constante):
Por lo tanto,
u 4 588.74 kJ/kg
c) La eficiencia térmica del ciclo es determinada a partir de su definición:
Bajo las suposiciones de aire estándar frío (valores de calores específicos
constantes a temperatura ambiente), la eficiencia térmica sería (Ec. 9-8)
la cual es considerablemente diferente del valor obtenido antes. Por lo tanto,
debe tenerse cuidado al utilizar las suposiciones de aire estándar frío.
d ) La presión media efectiva se determina por su definición, a partir de la
ecuación 9-4:
donde
q salida u 1 u 4 S q salida u 4 u 1
q salida 588.74 206.91 381.83 kJ >kg
w neto q neto q entrada q salida 800 381.83 418.17 kJ/kg
h tér w neto 418.17 kJ >kg
0.523 o 52.3%
q entrada 800 kJ >kg
1
h tér,Otto 1
r 1 r 1 k 1 182 1 1. 4 0.565 o 56.5%
k 1
PME
w neto
v 1 v 2
w neto
v 1 v 1 >r
w neto
v 1 11 1 >r 2
v 1
RT 1
P 1
0.287 kPa m 3 kg K290 K
100 kPa
0.832 m 3 kg
Por lo tanto,
PME
418.17 kJ >kg
10.832 m 3 >kg 2 11 1
82 a 1 kP a # m
3
1 kJ
b 574 kPa
Comentario Observe que una presión constante de 574 kPa durante la carrera
de potencia producirá la misma salida de trabajo neto que el ciclo completo.