Газовый цикл
Условия задания
Сухой воздух массой 1 кг совершает прямой термодинамический цикл, состоящий из четырех последовательных термодинамических процессов.
Требуется:
1) рассчитать давление (p), удельный объем (v) и температуру (T) воздуха для основных точек цикла;
2) для каждого из процессов определить значения показателей политропы (n), теплоемкости (с), вычислить изменение внутренней энергии (∆u), энтальпии (∆h), энтропии (∆s), теплоту процесса (q), работу процесса (l), располагаемую работу (l0);
3) определить суммарные количества теплоты подведенной (q') и отведенной (q''), работу цикла (lц), располагаемую работу цикла (l0ц), термический к.п.д. цикла (ηt), среднее индикаторное давление (pi);
4) построить цикл в координатах:
а) lg v – lg p;
б) v – p, используя предыдущее построение для нахождения координат трех-четырех промежуточных точек на каждом из процессов,
в) s – Т, нанеся основные точки цикла и составляющие его процессы;
Пример №1. Исходные данные
|
№ Варианта
|
Заданные параметры* в основных точках
|
Тип процесса и показатель политропы**
|
|
1-2
|
2-3
|
3-4
|
4-1
|
|
1
|
p1 = 0.8
|
v1 = 0.12
|
p2 = 2.0
|
p3 = 1.2
|
s = c
|
T = c
|
s = c
|
v = c
|
Файл с работой (Word)
Файл с работой (Mathcad)
Пример №2. Исходные данные
|
№ Варианта
|
Заданные параметры* в основных точках
|
Тип процесса и показатель политропы**
|
|
1-2
|
2-3
|
3-4
|
4-1
|
|
5
|
p1 = 0.1
|
T1 = 273
|
p2 = 0.5
|
T3 = 473
|
n = 1.3
|
p = c
|
n = 1.3
|
p = c
|
Файл с работой (Word)
* Единица давления – МПа, температуры – К, удельного объема – м3/кг.
** Типы процессов: р = с – изобарный, v = c – изохорный, T = c – изотермический, s = c – адиабатный (изоэнтропный). Для политропных процессов задано значение показателя политропы n.
Принять газовую постоянную (R) равной 0.287 кДж/(кг ⋅ К), теплоемкость при постоянном давлении (cp) равной 1.025 кДж/(кг ⋅ К), что соответствует свойствам сухого воздуха при 473 К.