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Soluzione Traccia 9 Settembre 2014 Fisica Tecnica - A. Salioni Soluzioni a cura di Biagio Festa info[at]biagiofesta.it 1 Esercizio 1 1.1 Traccia Un motore ad accensione comandata a ciclo Otto presenta un rapporto volumetrico di compres- sione pari a 12. La temperatura iniziale T1 dell’aria è pari a 27◦C e al termine della compressione la temperatura T2 è pari a 900 K. Al termine della combustione isocora viene raggiunta la tem- peratura T3 di 1734 K e a fine espansione si registra una temperatura T4 pari a 690 K. Facendo riferimento al modello ad aria standard si determinino: 1. L’energia specifica di combustione. 2. Il rendimento del ciclo. 3. L’entropia specifica generata per irreversibilità. 4. Il rendimento del ciclo ideale simmetrico caratterizzato dal medesimo rapporto di compres- sione volumetrico e dalle stesse temperature minima e massima. 5. I valori delle temperature di fine compressione e di fine espansione del ciclo ideale. 1.2 Soluzione Un ottimo approccio alla risoluzione del problema consiste nel riuscire adescrivere graficamente ciò che avviene durante il ciclo e quali sono le trasformazioni che lo caratterizzano. P v1 3 4 2 (a) Piano di Clapeyron del ciclo. 1 2 3 4 (b) Rappresentazione pistone nei punti caratteristici. Figura 1: Ciclo Otto. La figura (1) ci permette di inquadrare molto bene la situazione. 1 Il ciclo (ciclo Otto), nella sua forma ideale, è caratterizzato da quattro trasformazioni: due isoentropiche (non c’è variazione dientropia) e altre dueisocore(non c’è variazione divolume). In questo particolare caso, però, le trasformazioni1→ 2 e 3→ 4 non sono isoentropiche poiché non assumiamo il ciclo ideale. Il digramma mostrato nella figura (1a) ci permette di vedere l’andamento delle trasformazioni nel pianoPv (detto piano di Clapeyron). Andiamo ora…