Ejercicios de motores de combustión, ciclos termodinámicos, físico-química, ejercicios.
1. El rendimiento trmico de un motor es la relacin de la
cantidad de trabajo es la produccin de cada ciclo a la cantidad de
calor es de entrada.(a) La presin y el volumen se puede leer en el
grfico. La temperatura se puede calcular usando la ley de los gases
ideales.(b) La eficiencia se puede encontrar mediante el clculo del
trabajo total realizado y el calor total.(c) En la parte (a) las
temperaturas mxima y mnima fueron calculados.
Gas ideal Trabajo hecho por el gas: si si si Helio y Flujo de
calor: si si si Eficiencia termal: La eficiencia trmica mxima se
puede calcular como: Punto 1: Punto 2: y Punto 3: (isotherm), (b)
and solo para
(c) (a) Nmero de moles de helio presentes: Para el punto 1:
Para el punto 2:
Para el punto 3: (b) El trabajo realizado por el gas a lo largo
de cada tramo del ciclo es:and El calor que proporcionan al motor
(absorbido por el gas) a lo largo de cada tramo del ciclo es:
Desde , se ignora, porque este es el calor que se toma del
motor. La eficiencia depende solamente de la entrada de calor al
gas en el motor. Por lo tanto,(c)
(a) (b) (c)
2. El siguiente grfico indica el comportamiento de un mol de gas
ideal diatmico. Determinar L, Q, U,H para cada etapa y para todo el
sistema considerando los siguientes datos:
DATOS
A (P1; V1; T1)B (P2; V2; T2)C (P3; V3; T3)D (P4; V4;
T4)TA=40KTB=14OKTC=320KTD=280K
L, Q, U,H =?ESTADOP(atm)V(L)T(K)
1P1V140
2P2V2=V1140
3P3=P2V3320
4P4= P1V4280
Etapa A-B
Trabajo
U
Q
H
Etapa B-C
Trabajo
U
Q
H
Etapa C-D
Trabajo
U
Q
H
Etapa D-A
Trabajo
U
Q
H
ETAPAPROCESOQ(J)L(J)U(J)H(J)
A-BCalentamiento isobrico2078.502078.52909.9
B-CExpansin isobrica5237.821496.523741.35237.82
C-DExpansin adiabtica0831.4-831.4-1163.96
D-ACompresin isobrica-6983.76-1995.36-4988.4-6983.76
CICLO33233200
3. La eficiencia se puede expresar en trminos de las
transferencias de calor y Estas transferencias de calor puede
expresarse en trminos de temperaturas. Utilizando la ley de gas
ideal y el hecho de que este es un proceso adiabtico, la
temperatura puede estar relacionado con los procesos.
Proceso isobrico Proceso adiabtico Gas ideal: Gas diatmico (a)
flujo de calor dentro del motor en trminos de presin. Adiabtico: y
son constantes Proceso Proceso Eficiencia: (b) (a) La relacin
requerida para la eficacia se da como: (b) 4. Debido al
aislamiento, no se intercambia calor, por lo que la temperatura del
gas permanece constante. Dado que el pistn se mueve muy rpidamente,
no se realiza trabajo por el gas. Por lo tanto, la primera ley de
la termodinmica, la energa interna del gas debe seguir siendo el
mismo tambin. El problema se puede resolver mediante el uso de la
ley de los gases ideales y la definicin de entropa.
Gas ideal:
