Для цикла Дизеля, рабочее тело которого обладает свойствами воздуха, заданы температуры, соответствующие следующим точкам

Для цикла Дизеля, рабочее тело которого обладает свойствами воздуха, заданы температуры, соответствующие следующим точкам цикла: t1 = 40°С; t2 = 600°С; t4 = 270°С. Определить термический к. п. д. и сравнить его с термическим к. п. д. цикла Карно в том же интервале температур. Исходные данные: t1 = 40°С; t2 = 600°С; t4 = 270°С.

Изобарная теплоемкость воздуха Ср = 1 кДж/кгК;
показатель адиабаты k = 1,4.
Поршневой двигатель, работающий по циклу Дизеля – это ДВС с изобарным подводом теплоты. Он состоит из процессов: 1-2 – адиабатное сжатие, 2-3 – изобарный подвод теплоты, 3-4 – адиабатное расширение, 4-1 – изохорный отвод теплоты.
Т1 = 40 + 273 = 313К, Т2 = 600 + 273 = 873К, Т4 = 270 + 273 = 543К.
Для нахождения температуры в точке 3, выразим давления в точках цикла через давление в точке 1, используя соотношения для термодинамических процессов.
Адиабатный процесс 1-2:
Изохорный процесс 4-1:
Адиабатный процесс 3-4:
Так как процесс 2-3 изобарный, приравняем выражения для соответствующих давлений и выразим температуру Т3:
Подведенное тепло:
отведенное тепло:
Термический КПД цикла:
Термический КПД цикла Карно в том же интервале температур: