Ejemplos Ciclos Otto y Diesel

PROBLEMA 1: Un ciclo Otto de aire-estándar tiene una relación de compresión de 8,5. Al comienzo de la compresión, = 100 kPa y = 300 K. El calor absorbido por unidad de masa es 1400 kJ/kg. Determínese: a. El trabajo neto, en kJ/kg de aire. b. El rendimiento térmico del ciclo

SOLUCIÓN

Supuestos: 1. El aire en el conjunto cilindro-pistón es un sistema cerrado. 2. Los procesos de compresión y expansión son adiabáticos 3. Todos los procesos son internamente reversibles. 4. El aire se considera gas ideal. 5. Las energías cinética y potencial son despreciables.

Comenzamos fijando las propiedades de cada uno de los estados:

Estado 1: = 100 kPa = 214,07 kJ/kg (TABLA …ver más…

La temperatura máxima en el ciclo es

b. Para el proceso a presión constante, la relación de combustión está dada por:

c. Para el ciclo , por lo tanto

d. El rendimiento térmico del ciclo es

PROBLEMA 3: Al comienzo del proceso de compresión de un ciclo Otto de aire-estándar, = 1 bar, = 290 K, = 400 cm3. La temperatura máxima del ciclo es 2200 K y la relación de compresión es 8. Determínese: a. El calor absorbido, en kJ. b. El trabajo neto, en kJ. c. El rendimiento térmico.

SOLUCIÓN

Supuestos: 1. El aire en el conjunto cilindro-pistón es un sistema cerrado. 2. Los procesos de compresión y expansión son adiabáticos. 3. Todos los procesos son internamente reversibles. 4. El aire se considera gas ideal. 5. Las energías cinética y potencial son despreciables.

Comenzamos fijando las