Problemas resueltos de ciclos de potencia de aire, aplicados en la termodinámica

1. UNIVERSIDAD FERMÍN TORO
DECANATO DE INGENIERÍA
ESCUELA DE MANTENIMIENTO MECÁNICO
TERMODINÁMICA 2
CICLOS DE POTENCIA DE AIRE ESTANDAR
EJERCICIOS RESUELTOS.
Considera un motor de carburación de cuatro tiempos a gasolina, al inicio de la compresión
adiabática se suministran 100 gr de aire a 17O
C y 95KPa. Con una relación de compresión
de 8:1, y una adición neta de calor de 80KJ. Determine: (a) Las presiones y temperaturas de
los demás estados; (b) El trabajo neto; (c) la presión media efectiva; (d) la eficiencia del ciclo
en que se baja este motor.
Solución:
Datos:
P1 = 95KPa; T1 = 17O
C; m1 = 100gr (0,1 Kg); rk = 8; Q = 80KJ
Incógnitas:
a) T2, P2, T3, P3, T4, P4.
b) Wneto
c) PME
d) 
Inicio del estado de compresión adiabática; se determina el volumen específico del aire que
ingresa a través de la fórmula:
𝑃1 𝑉1 = 𝑅𝑇1
Despejando el valor de V, tenemos:
𝑉1 =
𝑅𝑇
𝑃
=
(0.287 𝐾𝑃𝑎. 𝑚3
/𝐾𝑔𝐾 𝑜
)𝑥(290𝐾 𝑜
)
95 𝐾𝑃𝑎
= 0.876 𝑚3
/𝐾𝑔
Sabemos por teoría que en el ciclo Otto existen dos procesos a volumen constante, V1 = V4,
y V2 = V3. Y sabiendo que la relación de compresión es igual a 15, entonces:
𝑟𝑘 =
𝑉1
𝑉2
=
𝑉4
𝑉3
= 8
𝑉2 =
𝑉1
8
=
0.876 𝑚3
/𝐾𝑔
8
= 0.109 𝑚3
/𝐾𝑔
Pasamos al inicio de la adición de calor a presión calor (estado 2), utilizando las interacciones
de calor específico tenemos:

2. 𝑇2
𝑇1
= (
𝑉1
𝑉2
)
𝑘−1
y
𝑃2
𝑃1
= (
𝑉1
𝑉2
)
𝑘
Sabemos que V1/ V2 = 8, así que reorganizando las formulas y despejando T2 y P2,
respectivamente nos quedan:
𝑇2 = 𝑇1(8)0.4
= 290𝐾 𝑜(8)0.4
= 666,24𝐾 𝑜
≈ 666𝐾 𝑜
𝑃2 = 𝑃1(8)1.4
= 95𝐾𝑃𝑎(8)1.4
= 1746,02𝐾𝑃𝑎 ≈ 1746 𝐾𝑃𝑎
Pasamos al estado 3, final de aporte de calor a volumen constare e inicio de la expansión
adiabática. Aquí tenemos:
𝑇3
𝑇2
=
𝑃3
𝑃2
Sin embargo, en esta ecuación tenemos dos incógnitas, que son T3 y P3, pero sabemos que
𝑞 𝐻 = 𝐶𝑣(𝑇3 − 𝑇2)
Despejando T3,
𝑇3 = (
𝑞 𝐻
𝐶𝑣
) + 𝑇2
Si embargo no tenemos el valor de qH directamente, pero puede ser calculado como:
𝑞 𝐻 = (
𝑄
𝑚
) = (
80𝐾𝐽
0.1𝐾𝑔
) = 800𝐾𝐽/𝐾𝑔
𝑇3 = (
800 𝐾𝐽/𝐾𝑔
0,718 𝐾𝐽/𝐾𝑔𝐾 𝑜
) + 666𝐾 𝑜
= 1780,20𝐾 𝑜
≈ 1780𝐾 𝑜
(
𝑇3
𝑇2
) 𝑃2 = 𝑃3
(
1780𝐾 𝑜
666𝐾 𝑜 ) 1746 𝐾𝑃𝑎 = 4666,48𝐾𝑃𝑎 = 𝑃3
𝑃3 ≈ 4666 𝐾𝑃𝑎
Pasamos al estado 4, final de la expansión adiabática e inicio de la cesión de calor a volumen
constante. Aquí tenemos que:
𝑇4
𝑇3
= (
𝑉3
𝑉4
)
𝑘−1
y
𝑃4
𝑃3
= (
𝑉3
𝑉4
)
𝑘
Sabemos que V3/ V4 = 1/8, así que reorganizando las formulas y despejando T4 y P4,
respectivamente nos quedan:

3. 𝑇4 = 𝑇3(1 8⁄ )0.4
= 1780 𝐾 𝑜(1 8⁄ )0.4
= 774,79𝐾 𝑜
≈ 775𝐾 𝑜
𝑃4 = 𝑃3(1 8⁄ )1.4
= 4666 𝐾𝑃𝑎(1 8⁄ )1.4
= 253,87𝐾𝑃𝑎 ≈ 254 𝐾𝑃𝑎
Los valores obtenidos se muestran en el siguiente cuadro:
Estado 1 2 3 4
Presión (KPa) 95 1746 4666 254
Temperatura (KO
) 290 666 1780 775
Volumen (m3
/Kg) 0.876 0.109 0.109 0.876
Para calcular el trabajo neto del ciclo, debemos calcular primero el calor cesión al ambiente:
𝑞 𝐿 = 𝐶𝑣(𝑇4 − 𝑇1)
𝑞 𝐿 = 0,718 𝐾𝐽/𝐾𝑔𝐾 𝑜
(775 − 290)𝐾 𝑂
= 348,23 𝐾𝐽/𝐾𝑔 ≈ 348𝐾𝐽/𝐾𝑔
Y lo sustituimos en la fórmula de:
𝑊𝑁𝑒𝑡𝑜 = 𝑞 𝐻 − 𝑞 𝐿 = (800 − 348) KJ/Kg = 452 KJ/Kg
Para hallar la presión media efectiva:
𝑃𝑀𝐸 =
𝑊𝑁𝑒𝑡𝑜
(𝑉1 − 𝑉2)
=
452 𝐾𝐽/𝐾𝑔
(0.876 − 0.109)𝑚3/𝐾𝑔
= 589,30 𝐾𝑃𝑎
Y finalmente la eficiencia de este motor será:
𝜂 =
𝑊𝑁𝑒𝑡𝑜
𝑞 𝐻
=
452 𝐾𝐽/𝐾𝑔
800 𝐾𝐽/𝐾𝑔
= 0,565 → 56,5%

4. Consideremos el mismo motor de carburación de cuatro tiempos, del problema anterior. Pero
ahora funciona con Diesel, al inicio de la compresión adiabática se suministran aire a 17O
C
y 95KPa. Con una relación de compresión de 8:1, y una relación de combustión de 2.
Determine: (a) Las presiones y temperaturas de los demás estados; (b) El trabajo neto; (c) la
presión media efectiva; (d) la eficiencia del ciclo con la que opera.
Solución:
Datos:
P1 = 95KPa; T1 = 17O
C; rk = 8; rc = 2
Incógnitas:
a) T2, P2, T3, P3, T4, P4.
b) Wneto
c) PME
d) 
Inicio del estado de compresión adiabática; se determina el volumen específico del aire que
ingresa a través de la fórmula:
𝑃1 𝑉1 = 𝑅𝑇1
Despejando el valor de V, tenemos:
𝑉1 =
𝑅𝑇
𝑃
=
(0.287 𝐾𝑃𝑎. 𝑚3
/𝐾𝑔𝐾 𝑜
)𝑥(290𝐾 𝑜
)
95 𝐾𝑃𝑎
= 0.876 𝑚3
/𝐾𝑔
Sabemos por teoría que en el ciclo Diesel existen dos a volumen constante, V1 = V4, y dos
estados con volúmenes independientes V2 y V3. Y sabiendo que la relación de compresión y
combustión son 8 y 2 respectivamente, entonces:
𝑟𝑘 =
𝑉1
𝑉2
= 8 𝑟𝑐 =
𝑉4
𝑉3
= 2
Despejando V2 y V3 respectivamente, tenemos que:
𝑉2 =
𝑉1
8
= 0,109𝑚3
/𝐾𝑔 𝑉3 =
𝑉4
2
= 0,438𝑚3
/𝐾𝑔
Pasamos al inicio de la adición de calor a presión constante (estado 2), utilizando las
interacciones de calor específico tenemos:
𝑇2
𝑇1
= (
𝑉1
𝑉2
)
𝑘−1
y
𝑃2
𝑃1
= (
𝑉1
𝑉2
)
𝑘
Sabemos que V1/ V2 = 8, así que reorganizando las formulas y despejando T2 y P2,
respectivamente nos quedan:
𝑇2 = 𝑇1(8)0.4
= 290𝐾 𝑜(8)0.4
= 666,24𝐾 𝑜
≈ 666𝐾 𝑜

5. 𝑃2 = 𝑃1(8)1.4
= 95𝐾𝑃𝑎(8)1.4
= 1746,02𝐾𝑃𝑎 ≈ 1746 𝐾𝑃𝑎
Pasamos al estado 3, final de aporte de calor a presión constare P3 = P2, e inicio de la
expansión adiabática. Aquí tenemos:
𝑉3
𝑉2
=
𝑇3
𝑇2
Puesto que ya sabemos el valor el volumen en los estados 2 y 3, despejamos directamente a
T3:
𝑇3 = 𝑇2 (
𝑉3
𝑉2
) = 666𝐾 𝑂
(
0,438𝑚3
/𝐾𝑔
0,109𝑚3/𝐾𝑔
) = 2676,22𝐾 𝑂
≈ 2676𝐾 𝑂
Pasamos al estado 4, final de la expansión adiabática e inicio de la cesión de calor a volumen
constante. Aquí tenemos que:
𝑇4
𝑇3
= (
𝑉3
𝑉4
)
𝑘−1
y
𝑃4
𝑃3
= (
𝑉3
𝑉4
)
𝑘
Sabemos que V3/ V4 = 1/2, así que reorganizando las formulas y despejando T4 y P4,
respectivamente nos quedan:
𝑇4 = 𝑇3(1 2⁄ )0.4
= 2676 𝐾 𝑜(1 2⁄ )0.4
= 2028,02𝐾 𝑜
≈ 2028𝐾 𝑜
𝑃4 = 𝑃3(1 2⁄ )1.4
= 1746𝐾 𝑃𝑎(1 2⁄ )1.4
= 661,61𝐾𝑃𝑎 ≈ 662 𝐾𝑃𝑎
Los valores obtenidos se muestran en el siguiente cuadro:
Estado 1 2 3 4
Presión (KPa) 95 1746 1746 662
Temperatura (KO
) 290 666 2676 2028
Volumen (m3
/Kg) 0.876 0.109 0.438 0.876
Para calcular el trabajo neto del ciclo, debemos calcular los calores adicionados y cedidos:
𝑞 𝐿 = 𝐶𝑣(𝑇4 − 𝑇1)
𝑞 𝐿 = 0,718 𝐾𝐽/𝐾𝑔𝐾 𝑜
(2028 − 290)𝐾 𝑂
= 1247.88 𝐾𝐽/𝐾𝑔 ≈ 1248𝐾𝐽/𝐾𝑔
𝑞 𝐻 = 𝐶 𝑝(𝑇3 − 𝑇2)
𝑞 𝐻 = 0,1005 𝐾𝐽/𝐾𝑔𝐾 𝑜
(2676 − 666)𝐾 𝑂
= 2020,05 𝐾𝐽/𝐾𝑔 ≈ 2020𝐾𝐽/𝐾𝑔
Y lo sustituimos en la fórmula de:
𝑊𝑁𝑒𝑡𝑜 = 𝑞 𝐻 − 𝑞 𝐿 = (2020 − 1248) KJ/Kg = 772 KJ/Kg
Para hallar la presión media efectiva:

6. 𝑃𝑀𝐸 =
𝑊𝑁𝑒𝑡𝑜
(𝑉1 − 𝑉2)
=
772 𝐾𝐽/𝐾𝑔
(0.876 − 0.109)𝑚3/𝐾𝑔
= 1006,51 𝐾𝑃𝑎
Y finalmente la eficiencia de este motor será:
𝜂 =
𝑊𝑁𝑒𝑡𝑜
𝑞 𝐻
=
772 𝐾𝐽/𝐾𝑔
2020 𝐾𝐽/𝐾𝑔
= 0,382 → 38,2%
Nuevamente vamos a considerar ambos ciclos anteriores, en un motor a cuatro tiempos por
inyección directa, que opera bajo el esquema de un ciclo Dual de aire estándar, al inicio de
la compresión adiabática se suministran aire a 17O
C y 95KPa. Con una relación de
compresión de 8:1, y una relación de combustión de 2. Y una relación de presión de 1,5
Determine: (a) Las presiones y temperaturas de los demás estados; (b) El trabajo neto; (c) la
presión media efectiva; (d) la eficiencia del ciclo con la que opera el motor.
Solución:
Datos:
P1 = 95KPa; T1 = 17O
C; rk = 8; rc = 2; rp = 1,5
Incógnitas:
a) T2, P2; T3, P3; T4, P4; T5, P5
b) Wneto
c) PME
d) 

7. Inicio del estado de compresión adiabática; se determina el volumen específico del aire que
ingresa a través de la fórmula:
𝑃1 𝑉1 = 𝑅𝑇1
Despejando el valor de V, tenemos:
𝑉1 =
𝑅𝑇
𝑃
=
(0.287 𝐾𝑃𝑎. 𝑚3
/𝐾𝑔𝐾 𝑜
)𝑥(290𝐾 𝑜
)
95 𝐾𝑃𝑎
= 0.876 𝑚3
/𝐾𝑔
Sabemos por teoría que en el ciclo Diesel existen dos procesos a volumen constante, V1 =
V5; V2 = V3 y un volumen independiente V4, y un proceso a presión constante P3 = P4. Y
sabiendo que las relaciones de compresión, combustión y presión son:
𝑟𝑘 =
𝑉1
𝑉2
= 8 𝑟𝑐 =
𝑉4
𝑉3
= 2 𝑟𝑝 =
𝑃3
𝑃2
= 1,5
Despejando V2 y V4 respectivamente, tenemos que:
𝑉2 =
𝑉1
8
= 0,109𝑚3
/𝐾𝑔 𝑉4 = 𝑟𝑐 𝑉3 = 0,218𝑚3
/𝐾𝑔
Pasamos al inicio de la adición de calor a volumen constante (estado 2), utilizando las
interacciones de calor específico tenemos:
𝑇2
𝑇1
= (
𝑉1
𝑉2
)
𝑘−1
y
𝑃2
𝑃1
= (
𝑉1
𝑉2
)
𝑘
Sabemos que V1/ V2 = 8, así que reorganizando las formulas y despejando T2 y P2,
respectivamente nos quedan:
𝑇2 = 𝑇1(8)0.4
= 290𝐾 𝑜(8)0.4
= 666,24𝐾 𝑜
≈ 666𝐾 𝑜
𝑃2 = 𝑃1(8)1.4
= 95𝐾𝑃𝑎(8)1.4
= 1746,02𝐾𝑃𝑎 ≈ 1746 𝐾𝑃𝑎
Pasamos al estado 3, final de aporte de calor a volumen constare V3 = V2. Aquí tenemos:
𝑃3
𝑃2
=
𝑇3
𝑇2
Sabemos que la relación de presión es:
𝑃3
𝑃2
= 𝑟𝑝 =
𝑇3
𝑇2
Despejando respectivamente P3 y T3, tenemos:
𝑇3 = 𝑟𝑝 𝑇2 = 1,5(666𝐾 𝑜) = 999𝐾 𝑂
𝑃3 = 𝑟𝑝 𝑃2 = 1,5(1746𝐾𝑃𝑎) = 2619𝐾𝑃𝑎
𝑃3 = 𝑃4

8. Pasamos al estado 4, final de la adición de calor a presión constante, aquí tenemos que:
𝑉4
𝑉3
=
𝑇4
𝑇3
Sabemos que la relación de combustión es:
𝑉4
𝑉3
= 𝑟𝑐 =
𝑇4
𝑇3
Despejando T4, tenemos:
𝑇4 = 𝑟𝑐 𝑇3 = 2(999𝐾 𝑂) = 1998𝐾 𝑂
Seguimos al estado 5, el inicio de la expansión adiabática, aquí tenemos:
𝑇5
𝑇4
= (
𝑉4
𝑉5
)
𝑘−1
Despejando T5; obtenemos:
𝑇5 = 𝑇4 (
𝑉4
𝑉5
)
𝑘−1
𝑇5 = 1998𝐾 𝑂
(
0,218𝑚3
/𝐾𝑔
0.876 𝑚3/𝐾𝑔
)
0,4
= 1145,45𝐾 𝑂
𝑇5 ≈ 1145𝐾 𝑂
Y relacionando con el estado 1, podemos deducir que:
𝑃5
𝑃1
=
𝑇5
𝑇1
Despejando a P5, obtenemos:
𝑃5 = 𝑃1 (
𝑇5
𝑇1
)
𝑃5 = 95𝐾𝑃𝑎 (
1145𝐾 𝑂
290𝐾 𝑂
) = 375,08𝐾𝑃𝑎
𝑃5 ≈ 375𝐾𝑃𝑎

9. Los valores obtenidos se muestran en el siguiente cuadro:
Estado 1 2 3 4 5
Presión (KPa) 95 1746 2619 2619 375
Temperatura (KO
) 290 666 999 1998 1145
Volumen (m3
/Kg) 0.876 0.109 0.109 0.218 0.876
Para calcular el trabajo neto del ciclo, debemos calcular los calores adicionados y cedidos:
𝑞 𝐿 = 𝐶𝑣(𝑇5 − 𝑇1)
𝑞 𝐿 = 0,718 𝐾𝐽/𝐾𝑔𝐾 𝑜
(1145 − 290)𝐾 𝑂
= 613,89 𝐾𝐽/𝐾𝑔 ≈ 614𝐾𝐽/𝐾𝑔
𝑞 𝐻 = [𝐶𝑣(𝑇3 − 𝑇2)] + [𝐶 𝑝(𝑇4 − 𝑇3)]
𝑞 𝐻 = [0,718 𝐾𝐽/𝐾𝑔𝐾 𝑜
(999 − 666)𝐾 𝑂] + [0,1005 𝐾𝐽/𝐾𝑔𝐾 𝑜
(1998 − 999)𝐾 𝑂]
𝑞 𝐻 = 239,094𝐾𝐽/𝐾𝑔 + 1003,995𝐾𝐽/𝐾𝑔
𝑞 𝐻 = 1243,089𝐾𝐽/𝐾𝑔 ≈ 1243𝐾𝐽/𝐾𝑔
El trabajo neto será:
𝑊𝑁𝑒𝑡𝑜 = 𝑞 𝐻 − 𝑞 𝐿 = (1243 − 614) KJ/Kg = 629 KJ/Kg
Para hallar la presión media efectiva:
𝑃𝑀𝐸 =
𝑊𝑁𝑒𝑡𝑜
(𝑉1 − 𝑉2)
=
629 𝐾𝐽/𝐾𝑔
(0.876 − 0.109)𝑚3/𝐾𝑔
= 820,078 𝐾𝑃𝑎
Y finalmente la eficiencia de este motor será:
𝜂 =
𝑊𝑁𝑒𝑡𝑜
𝑞 𝐻
=
629 𝐾𝐽/𝐾𝑔
1243 𝐾𝐽/𝐾𝑔
= 0,506 → 50,6%

10. Finalmente, vamos a considerar un motor Brayton de ciclo cerrado que trabaja con aire, a la
entrada del compresor tenemos 17O
C y 95KPa. La temperatura máxima es a la entrada de la
turbina es de 1998O
K y tenemos una relación de presión de 1,5. Determine: (a) Las presiones
y temperaturas de los demás estados; (b) El trabajo neto; (c) la presión media efectiva; (d) la
eficiencia del ciclo con la que opera el motor.
Solución:
Datos:
P1 = 95KPa; T1 = 17O
C (290 O
K); T3= 1998O
K; rp = 1,5
Incógnitas:
a) T2, P2; T3, P3; T4, P4;
b) Wneto
c) PME
d) 
Sabemos que dicho ciclo, poseen dos procesos a presión constante, P1 = P4 y P2 = P3. De aquí
deducimos por la relación de presión que:
𝑟𝑝 =
𝑃2
𝑃1
=
𝑃3
𝑃4
= 1,5
Entonces:
𝑃2 = 𝑟𝑝 𝑃1 = 1,5(95𝐾𝑃𝑎) = 142,5𝐾𝑃𝑎
𝑃2 ≈ 143𝐾𝑃𝑎
Luego sabemos que en el estado 2 hay:
𝑇2
𝑇1
= (
𝑃2
𝑃1
)
𝑘−1
𝑘
Despejando T2:
𝑇2 = 𝑇1(𝑟𝑝)
𝑘−1
𝑘
𝑇2 = 290𝐾 𝑂(1,5)0,2857
= 325,61𝐾 𝑂
𝑇2 ≈ 326𝐾 𝑂
Pasamos al estado 3, donde ya conocemos a P3 = P2 = 143KPa y T3 = 1998O
K
Continuamos al estado 4, donde sabemos que P4 = P1 = 95KPa. Y aquí tenemos que:
𝑇4
𝑇3
= (
𝑃4
𝑃3
)
𝑘−1
𝑘

11. 𝑇4 = 𝑇3(1/𝑟𝑝)
𝑘−1
𝑘
𝑇4 = 1998𝐾 𝑂(1/1,5)0,2857
= 1779,44𝐾 𝑂
𝑇4 ≈ 1779𝐾 𝑂
Para hallar los volúmenes utilizamos la ecuación de gases ideales, para cada estado:
𝑉1 =
𝑅𝑇
𝑃
=
(0.287 𝐾𝑃𝑎. 𝑚3
/𝐾𝑔𝐾 𝑜
)𝑥(290𝐾 𝑜
)
95 𝐾𝑃𝑎
= 0.876 𝑚3
/𝐾𝑔
𝑉2 =
𝑅𝑇
𝑃
=
(0.287 𝐾𝑃𝑎. 𝑚3
/𝐾𝑔𝐾 𝑜
)𝑥(326𝐾 𝑜
)
143 𝐾𝑃𝑎
= 0,654 𝑚3
/𝐾𝑔
𝑉3 =
𝑅𝑇
𝑃
=
(0.287 𝐾𝑃𝑎. 𝑚3
/𝐾𝑔𝐾 𝑜
)𝑥(1998𝐾 𝑜
)
143 𝐾𝑃𝑎
= 4,009 𝑚3
/𝐾𝑔
𝑉4 =
𝑅𝑇
𝑃
=
(0.287 𝐾𝑃𝑎. 𝑚3
/𝐾𝑔𝐾 𝑜
)𝑥(1779𝐾 𝑜
)
95 𝐾𝑃𝑎
= 5,374 𝑚3
/𝐾𝑔
Los valores obtenidos se muestran en el siguiente cuadro:
Estado 1 2 3 4
Presión (KPa) 95 14 143 95
Temperatura (KO
) 290 326 1998 1779
Volumen (m3
/Kg) 0.876 0.654 4.009 5.374
Ahora podemos calcular el calor adicionado y cedido por el ciclo:
𝑞 𝐿 = 𝐶 𝑝(𝑇4 − 𝑇1) = 0,1005 𝐾𝐽/𝐾𝑔𝐾 𝑜
(1779 − 290)𝐾 𝑂
𝑞 𝐻 = 𝐶 𝑝(𝑇3 − 𝑇2) = 0,1005 𝐾𝐽/𝐾𝑔𝐾 𝑜
(1998 − 326)𝐾 𝑂
𝑞 𝐿 = 149,64𝐾𝐽/𝐾𝑔
𝑞 𝐻 = 168,03 𝐾𝐽/𝐾𝑔
También se calculan los trabajos aportados y cedidos por el ciclo:
𝑊𝐶𝑜𝑚𝑝 = 𝐶 𝑝(𝑇2 − 𝑇1) = 0,1005 𝐾𝐽/𝐾𝑔𝐾 𝑜
(326 − 290)𝐾 𝑂
𝑊𝐶𝑜𝑚𝑝 = 3,618𝐾𝐽/𝐾𝑔
𝑊𝑇𝑢𝑟𝑏 = 𝐶 𝑝(𝑇3 − 𝑇4) = 0,1005 𝐾𝐽/𝐾𝑔𝐾 𝑜
(1998 − 1779)𝐾 𝑂
𝑊𝑇𝑢𝑟𝑏 = 22,009𝐾𝐽/𝐾𝑔
El Trabajo neto entregado por el ciclo es:
𝑊𝑁𝑒𝑡𝑜 = 𝑊𝑇𝑢𝑟𝑏 − 𝑊𝐶𝑜𝑚𝑝 = (22,009 − 3,618) KJ/Kg = 18,391 KJ/Kg
La presión media efectiva en dicho ciclo es:

12. 𝑃𝑀𝐸 =
𝑊𝑁𝑒𝑡𝑜
(𝑉4 − 𝑉2)
=
18.391 𝐾𝐽/𝐾𝑔
(5.374 − 0.654)𝑚3/𝐾𝑔
= 3,896 𝐾𝑃𝑎
Y finalmente la eficiencia de este motor será:
𝜂 =
𝑊𝑁𝑒𝑡𝑜
𝑞 𝐻
=
18.391 𝐾𝐽/𝐾𝑔
168.03 𝐾𝐽/𝐾𝑔
= 0,109 → 10,9%