Условие задачи
Сухой воздух массой 1 кг совершает термодинамический цикл, состоящий из четырех последовательных термодинамических процессов.
Требуется:
1) рассчитать давление, удельный объем, температуру воздуха для основных точек цикла;
2) определить значения показателей политропы, удельное значение теплоемкости, вычислить изменения удельной внутренней энергии, удельной энтальпии, удельной энтропии, удельную теплоту процесса, удельную работу процесса, удельную располагаемую работу для каждого из процессов;
3) определить суммарные количества теплоты подведенной и отведенной, работу цикла, располагаемую работу, термический КПД цикла или холодильный коэффициент, среднее индикаторное давление;
4) построить цикл в координатах: а) lgv-lgp; б) pv; в) Ts;
5) используя диаграммы, графически определить ∆u,∆i,∆s,q,l,l' и сопоставить результаты аналитического и графического расчетов. При выполнении расчетов воздух считать идеальным газом, а его свойства –независящими от температуры. Принять газовую постоянную равной R = 0,287 кДж/(кг·К) теплоемкость при постоянном давлении cp=1,025 кДж/(кг•К), что соответствует свойствам сухого воздуха при температуре 473 К. Результаты расчетов представить в виде таблицы, указав в числителе значения, полученные аналитически, а в знаменателе–графически.
Дано:
p1=0,3 МПа; p2=2 МПа; v1=0,3 м3/кг; T3=573 К.
1-2 – политропный n=1,3; 2-3 – изобарный; 3-4 – политропный n=1,3; 4-1 – изобарный.
Ответ
Найдем параметры в характерных точках цикла.
Температура в точке 1
Процесс 1-2 политропный.
Процесс 2-3 изобарный. p2=p3=2 МПа.
Удельный объем в точке 3
