Ejecicio-2-termo

2. Un ciclo de Otto con una relación de compresión de 7 comienza su compresión a 90 kPa y 15 °C. La temperatura máxima del ciclo es 1 000 °C. Utilizando las suposiciones de aire estándar, determine la eficiencia térmica de este ciclo usando a) calores específicos constantes a temperatura ambiente y b) calores específicos variables. Datos:

p 3

T1 = 288k

T3 = 1273k

K = 1.4

𝑣1 r= =7 𝑣2

4 a) Calor específico constante a temperatura ambiente. 2 1

n=1-

1 𝑟^𝑘

n= 1 -

1 7^(1.4−1)

v 54.1%

i) Proceso 1-2; comprensión isentrópica T1 = 288k, interpolación: u1 = 205.478 kj/Kg vr1 = 688.1 𝑣𝑟2 𝑣2 = 𝑣𝑟1 𝑣1 1 vr2 = (688.1) ( ) 7 vr2 = 98.3, interpolación: u2 = 447.62 kj/Kg i) Proceso 2-3; Entrada de calor

T3 = 1273k, interpolación: u3 = 998.51 kj/kg vr3 = 12.045 qe = u3 - u2 qe = 998.51 - 447.62 qe = 550.89 kj/kg

i) Proceso 3-4; Expansión isentrópica 𝑣1 𝑣4 = =7 𝑣2 𝑣3 𝑣𝑟4 𝑣4 = 𝑣𝑟3 𝑣3

vr4 = (12.045) (7) vr4 = 84.315, interpolación: u4 = 475.56 kj/kg i) Proceso 4-1; Salida de calor qs = u4 - u1 qs = 475.56 - 205.478 qs = 270.082 kj/Kg b) Calor específico variable a temperatura ambiente 𝑞𝑠 𝑞𝑒 n = 1 - 270.082/550.89 n = 50.97%

n=1-