Análisis 119: Combustión a volumen constante de benceno

Una mezcla rica de benceno (C6H6) y aire con una relación de equivalencia de 1.2 se quema a presión constante en un motor de combustión interna con una relación de compresión de 15:1. Si las condiciones iniciales son 1 bar y 25 ºC, calcule la presión, la temperatura y el volumen después de la combustión. La relación de calores específicos durante la compresión, k, es de 1.4.

(Advanced Thermodynamics for Engineers, 2 ed., D. E. Winterbone, 2015)

El diagrama p-V del ciclo a presión constante:

Es fácil obtener la presión y la temperatura al inicio del proceso de combustión a volumen constante:

p2 = p1 (V1 / V2)^k = 100 ∙ 15^1.4 = 4431 kPa

T2 = T1 (V1 / V2)^(k-1) = 298 ∙ 15^0.4 = 880 K = 607 ºC

A partir de ahora es posible obtener la solución mediante el software: