Условие задачи
Термодинамический анализ газового цикла.
1. Рассчитать термодинамические параметры воздуха массой 1 г (p, V, T) во всех характерных точках термодинамического цикла.
2. Для всех термодинамических процессов определить значение показателя политропы (n) и удельной теплоемкости газа (с), вычислить изменение внутренней энергии (ΔU) и энтропии (ΔS) газа, количество теплоты, подведенное (отведенное) к газу (Q) и его работу расширения (Ар).
3. Определить суммарное за цикл количество подведенной к рабочему телу теплоты (Q(+)) и отведенной от него теплоты (Q(-)), работу газа за цикл (АрΣ) и КПД рассматриваемого цикла (η), КПД идеальной тепловой машины (ηК), работающей между максимальной и минимальной температурами рассматриваемого цикла.
4. Результаты расчета свести в таблицу.
5. Построить p - V диаграмму цикла.
Дано:
m = 10-3 кг
μ = 0,029 кг/моль
i = 5
p1 = 0,090 МПа = 9,0·104 Па
V1 = 1,030 м3
p2 = 0,800 МПа = 8,0·105 Па
Т3 = 973 К (700ºС)
R = 8,31 Дж/(моль·К)
Ответ
1. Определение параметров состояния газа (p, V, T) в характерных точках цикла.
Рассмотрим последовательно каждое из четырех состояний газа.
Состояние 1.
Из уравнения Менделеева - Клайперона
найдем температуру газа:
