Условие задачи
Задана газовая смесь определенного химического состава. Химический состав смеси задан объемными процентами компонентов, входящих в смесь:
В этой газовой смеси реализуется прямой круговой процесс, состоящий из пяти последовательных процессов, проходящих между характерными точками цикла 1, 2, 3, 4, 5: 1 – 2 – адиабатный; 2 – 3 – изохорный; 3 – 4 – изобарный; 4 – 5 – адиабатный; 5 – 1 – изохорный.
Как известно, круговым процессом подобного вида моделируется работа двигателей внутреннего сгорания (ДВС): это так называемый обобщенный цикл ДВС (цикл Тринклера). Обобщенный цикл ДВС характеризуется тремя показателями. Это степень сжатия ε=18, степень повышения давления λ=1,5, степень предварительного расширения ρ=1,3. Очевидно, что эти параметры также будут характеризовать рассмотренный в задаче цикл.
Температура и давление в точке 1 цикла соответствует н.у., т.е. 
и нормальном давлении 
.
Требуется рассчитать следующие величины:
1) значения параметров состояния (р, υ, Т) в характерных точках цикла (точки 1, 2, 3, 4, 5) и заполнить табл. 1;
2) изменение удельной внутренней энергии Δu, Дж/кг; удельной энтальпии Δh, Дж/кг; удельной энтропии Δs, Дж/(кг ∙ К); удельную работу l, Дж/кг, и удельную теплоту q, Дж/кг в каждом процессе цикла, заполнить табл. 2;
3) удельные подведенную q1, Дж/кг, и отведенную q2. Дж/кг, теплоты в цикле; удельную работу цикла lц, Дж/кг, заполнить табл. 2;
4) термический КПД цикла ηt. Показать, как ηt зависит от характеристик цикла: степень сжатия ε, степень повышения давления λ, степень предварительного расширения ρ (т.е. вывести из определения формулу для ηt.). Расчеты свести в табл. 3 – 5.
5) термический КПД цикла Карно ηК, который осуществляется в том же интервале температур и сравнить его с ηt цикла.
6) на основании определенных параметров построить цикл в координатах р – υ (с соблюдением масштабов, прил.
Указать название каждого термодинамического процесса.
Ответ
Удельный объем в точке 1:
Параметры в точке 2:
Параметры в точке 3:
