Dissertativa 1 - Física - IME 2006

O ciclo Diesel, representado na figura abaixo, corresponde ao que ocorre num motor Diesel de quatro tempos: o trecho AB representa a compressão adiabática da mistura de ar e vapor de óleo Diesel; BC representa o aquecimento a pressão constante, permitindo que o combustível injetado se inflame sem necessidade de uma centelha de ignição; CD é a expansão adiabática dos gases aquecidos movendo o pistão e DA simboliza a queda de pressão associada à exaustão dos gases da combustão.

A mistura é tratada como um gás ideal de coeficiente adiabático γ. Considerando que ${\mathrm{T}}_{\mathrm{A}}$, ${\mathrm{T}}_{\mathrm{B}}$, ${\mathrm{T}}_{\mathrm{C}}$ e ${\mathrm{T}}_{\mathrm{D}}$ representam as temperaturas, respectivamente, nos pontos A, B, C e D, mostre que o rendimento do ciclo Diesel é dado por:

$\mathrm{\eta }=1-\frac{1}{\mathrm{\gamma }}\left(\frac{{\mathrm{T}}_{\mathrm{D}}-{\mathrm{T}}_{\mathrm{A}}}{{\mathrm{T}}_{\mathrm{C}}-{\mathrm{T}}_{\mathrm{B}}}\right)$