IDNStudies.com, donde tus preguntas encuentran respuestas claras. Haz tus preguntas y recibe respuestas detalladas de nuestra comunidad de expertos, siempre listos para ayudarte en cualquier tema.

3. Un motor de avión opera en un ciclo Brayton ideal simple con una relación de presiones de 10. Se agrega calor al ciclo a razón de 500 kW; el aire pasa a través del motor a razón de 1 kg/s, y el aire al principio de la compresión está a 70 kPa y 0 °C. Utilizando calores específicos constantes a temperatura ambiente para el aire, determina:

a) La potencia producida por este motor

b) Su eficiencia térmica.

Sagot :

Respuesta:

espero te sirva

Explicación:

Entendiendo el problema:

Tenemos un motor de avión que funciona bajo un ciclo Brayton ideal. Conocemos:

* Relación de presiones (rp): 10

* Calor agregado (Q): 500 kW

* Caudal másico (m): 1 kg/s

* Presión inicial (P1): 70 kPa

* Temperatura inicial (T1): 0 °C = 273 K

Datos adicionales que necesitamos:

* Calores específicos del aire a temperatura ambiente:

* Cp (calor específico a presión constante) = 1.005 kJ/kg·K

* Cv (calor específico a volumen constante) = 0.718 kJ/kg·K

* Relación de calores específicos (k) = Cp/Cv = 1.4

Solución:

a) Potencia producida:

* Calor específico a presión constante (Cp): Se utiliza ya que el proceso de adición de calor ocurre a presión constante.

* Enthalpía (h): La variación de entalpía es igual al calor agregado a presión constante: Δh = Q/m.

* Trabajo neto (W): El trabajo neto es igual a la variación de entalpía: W = Δh.

Δh = Q/m = 500 kW / 1 kg/s = 500 kJ/kg

W = Δh = 500 kJ/kg

Por lo tanto, la potencia producida por el motor es de 500 kW.

b) Eficiencia térmica:

* Eficiencia térmica (η): Se define como el trabajo neto dividido por el calor agregado: η = W/Q.

η = W/Q = 500 kW / 500 kW = 1