En un ciclo Otto ideal con una relación de compresión de 7,5, el aire entra en la carrera de compresión a 27 °C. Usa las hipótesis de aire estándar frío: el aire es un gas ideal con calores específicos constantes, k = 1,4, cp = 1,005 kJ/(kg·K) y cv = 0,718 kJ/(kg·K). Halla la temperatura T2 al final de la compresión, en K.
Hoja de ejercicios de Ciclos de potencia de gas con soluciones
En un ciclo Otto ideal con una relación de compresión de 6, el aire entra en la carrera de compresión a 35 °C. Usa las hipótesis de aire estándar frío: el aire es un gas ideal con calores específicos constantes, k = 1,4, cp = 1,005 kJ/(kg·K) y cv = 0,718 kJ/(kg·K). Halla la temperatura T2 al final de la compresión, en K.
Un ciclo Diesel ideal tiene una relación de compresión r = 22 y una relación de corte rc = v₃/v₂ = 3. Usa las hipótesis de aire estándar frío: el aire es un gas ideal con calores específicos constantes, k = 1,4, cp = 1,005 kJ/(kg·K) y cv = 0,718 kJ/(kg·K). Halla su rendimiento térmico η en porcentaje.
Un ciclo Diesel ideal tiene una relación de compresión r = 14 y una relación de corte rc = v₃/v₂ = 1,8. Usa las hipótesis de aire estándar frío: el aire es un gas ideal con calores específicos constantes, k = 1,4, cp = 1,005 kJ/(kg·K) y cv = 0,718 kJ/(kg·K). Halla su rendimiento térmico η en porcentaje.
Una central de turbina de gas funciona según un ciclo Brayton con una relación de presiones en el compresor de 20. El aire entra en el compresor a 310 K y en la turbina a 1400 K. Las dos máquinas son isentrópicas. Usa las hipótesis de aire estándar frío: el aire es un gas ideal con calores específicos constantes, k = 1,4, cp = 1,005 kJ/(kg·K) y cv = 0,718 kJ/(kg·K). Halla el trabajo neto wnet por kilogramo de aire, en kJ/kg.
Un ciclo Brayton ideal funciona con una relación de presiones en el compresor de 8. Usa las hipótesis de aire estándar frío: el aire es un gas ideal con calores específicos constantes, k = 1,4, cp = 1,005 kJ/(kg·K) y cv = 0,718 kJ/(kg·K). Halla su rendimiento térmico η en porcentaje.
Soluciones
- 1. T2 = 672 K
- 2. T2 = 631 K
- 3. η = 62,08 %
- 4. η = 60,32 %
- 5. wnet = 387,5 kJ/kg
- 6. η = 44,8 %
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