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Ciclo Otto : esercizi risolti

Esercizio 1

Calcolare il rendimento e la temperatura T4 di un ciclo Otto
con le seguenti caratteristiche:
Rapporto di compressione ρ=8.
Temperatura T1=60C
T3-T2=1800C ; .
      
       
       
   
[ η=0,56 | T4=1116K ]     
Esercizio 2
Calcolare il rendimento e la temperatura alla fine dell'espansione di un ciclo Otto con rapporto di compressione ρ=6, la temperatura iniziale del gas di 40C, la pressione iniziale di 1,1 bar mentre la differenza di temperatura dopo la somministrazione del calore di 1600C.
     
[ η=0,51 | T4=1094K ]       
Esercizio 3
Un ciclo Otto ad aria "standard" opera fra le temperature T3 = 1390C (massima) e T1 = 15 C (minima). Il calore fornito per ogni chilogrammo di aria q23 =795 kJ/kg con cv = 0,717 kJ/kgC .

Calcolare:
a) il rapporto di compressione del ciclo ρ ;
b) il suo rendimento,η ;
c) il rapporto fra le pressioni massima e minima del ciclo.
Si consideri ciclo ideale, con tutte le trasformazioni reversibili .  
  
[ ρ=5,1 | η=0,48 | p3/p1=30 ]     
Esercizio 4
In un ciclo Otto ad aria ( gas ideale a calori specifici caratteristici costanti con k= 1,40 e cv= 0,717 kJ/kgK) le condizioni dell'aria all'inizio della compressione sono T1 = 320 K e p1 = 1 bar.
Il rapporto di compressione del ciclo ρ= 8 mentre la quantit di calore fornita per ogni chilogrammo di aria q23=1100 kJ/kg.
Determinare, nell'ipotesi che tutte le trasformazioni siano reversibili:
a) la temperatura e la pressione massime del ciclo, T3 e p3 ;
b) il rendimento termico η del ciclo.
     
[T3=2270K | p3=56,6 bar | η=0,56 ]     
Esercizio 5
Un motore a scoppio ha cilindrata Vh=1000cm3 mentre il volume della camera di scoppio V2=200cm3. Al termine dell'aspirazione la miscela ha pressione p1=94,2 kPa e T1=50C, la stessa temperatura (To) che si ha nel punto di espulsione dei gas combusti con po=98,1kPa. Sapendo che la miscela aspirata ha:
k=1,35
R=0,274 kJ/kgK
potere calorifico (p.c.)=1862kJ/kg
cv=0,83 kJ/kgK
Determinare il lavoro teorico del ciclo, il rendimento e la potenza sviluppata a 4000 giri/min ricordando che nei motori a 4 tempi si ha un giro utile ogni 2 giri di manovella .
     
[  P=23,4 kW  ]     



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