Problema Termodinámica Ciclo Otto Ideal

Problema 9-38
La relación de la compresión de un Ciclo Otto de aire estándar es 9.5. Antes del proceso de compresión isentropica, el aire esta a 100 Kpa, a 35℃ y 600 cm3. La temperatura al final delproceso de expansión isentropica es de 800◦K. Usando valores de calores específicos a temperatura ambiente, determina:
a) La temperatura mas alta y la presión mas alta en el ciclo
b) Lacantidad de calor transferido al fluido de trabajo, en KJ
c) La eficiencia térmica
d) La presión media efectiva.
Marco teórico ciclo Otto:
1) Compresión isoentropica s=cte.
2) Adición decalor isométrica V=cte.
3) Expansión isoentropica s=cte.
4) Salida de calor isométrica V=cte.

Datos del Aire:
k=1.4
R=0.2870KJKgoK
Cv=0.718KJKgoK

Incógnitas:
t3=?
P3=?
qent=?
n=?PME=?

Datos:
t1=35℃→308oK
P1=100Kpa.
V1=600cm3→6×10-4m3
t4=800oK
r=V1V2=V4V3=9.5

a) t3=t4V4V3k-1 → t3=800oK9.51.4-1 → t3=1968.69oK
* Para conocer p3 necesitamos conocer t2, p2t2=t1V1V2k-1 → t2=3089.51.4-1 → t2=757.94oK
P1V1T1=P2V2T2 → P2=P1 T2 V1T1 V2 → P2=P1 T2 T1V1V2→ P2=(100Kpa)(757.94oK)(308oK) 9.5 → P2=2337.80Kpa
* Ahora si conociendo los datos, determinamosP2V2T2=P3V3T3 → P3=P2 T3 V2T2 V3 → V2V3=1
→ P3=P2 T3 T2 → P3=2337.80Kpa 1968.69oK 757.94oK → P3=6072.25Kpa

b) Qentm=qent=Cvt3-t2 → Hay que conocer “m” para determinar la"qent"
m=P1V1Rt1 → m=100Kpa6×10-4m30.2870KJKgoK308oK → m=6.7876×10-4kg
Qent=mCvt3-t2 → Qent=6.7876×10-4kg0.718KJKgoK1968.69oK-757.94oK
Qent=0.5900kj

c) n=WcicloQent → Hay que determinar"Wciclo"
Wciclo=Qent-Qsalida → Hay que determinar la "Qsalida"
Qsalida=mCvt4-t1 → Qsalida=6.7876×10-4kg0.718KJKgoK800oK-308oK
Qsalida=0.2397kj → Wciclo=0.5900kj-0.2397kj → Wciclo=0.3503kjn=0.3503kj0.5900kj → n=0.5937×100 → n=59.37%
d) PME=WcicloVol despazado → Vol despazado=V1-V2 → Hay que encontrar el "V2"
r=V1V2 → V2=V1r → V2=6×10-4m39.5 → V2=6.315×10-5m3
Vol...