19.60. Turbocargadores e interenfriadores (radiadores) para motores. La potencia desarrollada por un motor de automóvil es directamente proporcional a la masa de aire que se puede introducir en el volumen de los cilindros del motor, para reaccionar químicamente con la gasolina.

19.60. Turbocargadores e interenfriadores (radiadores) para motores. La potencia desarrollada por un motor de automóvil es directamente proporcional a la masa de aire que se puede introducir en el volumen de los cilindros del motor, para reaccionar químicamente con la gasolina. Muchos automóviles tienen un turbocargador que comprime el aire antes de que entre en el motor, para que haya mayor masa de aire en el mismo volumen. Esta compresión rápida, prácticamente adiabática, también calienta el aire. Con la finalidad de comprimir el aire aún más, se le hace pasar por un interenfriador, en el cual intercambia calor con su entorno a presión prácticamente constante. Después, el aire es succionado hacia los cilindros. En una instalación típica, se introduce aire en el turbocargador a presión atmosférica $\left(1.01 \times 10^{5} Pa \right)$, densidad $\rho=1.23 kg / m ^{3}$ y temperatura $15.0^{\circ} C$. Se le comprime adiabáticamente a $1.45 \times 10^{5} Pa$. En el interenfriador, el aire se enfría a la temperatura original de $15.0^{\circ} C$ a presión constante de $1.45 \times 10^{5} Pa . a$ ) Dibuje una gráfica $p V$ para esta sucesión de procesos. $b$ ) Si el volumen de uno de los cilindros del motor es de $575 cm ^{3}$, ¿qué masa de aire salida del interenfriador llenará el cilindro a $1.45 \times 10^{5} Pa$ ? En comparación con la potencia desarrollada por un motor que admite aire a $1.01 \times 10^{5} Pa$ a $15.0^{\circ} C$, ¿qué porcentaje de aumento de potencia se obtiene empleando un turbocargador y un interenfriador? $c$ ) Si no se usa el interenfriador, ¿ qué masa de aire salida del turbocargador llenará el cilindro a $1.45 \times 10^{5}$ Pa? En comparación con la potencia desarrollada por un motor que admite aire a $1.01 \times 10^{5} Pa$ a $15.0^{\circ} C$, ¿qué porcentaje de aumento de potencia se obtiene empleando un turbocargador solo?