Определить термический КПД цикла двигателя внутреннего сгорания с изобарным подводом теплоты, если начальное давление

Определить термический КПД цикла двигателя внутреннего сгорания с изобарным подводом теплоты, если начальное давление p1=0,98 МПа, количество подведенной теплоты составляет q1=1,44 МДж/кг, температура рабочего тела (воздуха) в конце сжатия t2=1050 ℃, степень сжатия ε=14. Сжатие и расширение происходит по адиабатам. Как изменится КПД цикла, если при том же общем количестве теплоты часть q1 = 27 % подвести по изохоре? Цикл изобразить в pv – и Ts – диаграммах.

Начальная температура воздуха
T1=T2/εk-1=(273+1050)/141,4-1=460 К;
Удельный объем в точке 1:
v1=RT1p1=287∙4600,98∙106=0,135 м3кг.
Параметры в точке 2:
v2=v1ε=0,13514=0,0096 м3кг;
p2=p1εk=0,98∙141,4=39,43 МПа.
Подведенная в цикле теплота
q1=cpT3-T2;
T3=q1cp+T2=14401,01+273+1050=2749 К.
Степень предварительного расширения
ρ=T3T2=27491323=2,08;
v3=v2ρ=0,0096∙2,08=0,020 м3кг.
p3=p2=39,43 МПа.
Параметры в точке 4:
v4=v1=0,135 м3кг ;
T4=T3v3v4k-1=27490,0200,1351,4-1=1281 К;
p4=RT4v4=287∙12810,135=2,72 МПа.
Отведенная в цикле теплота
q2=cvT4-T1=0,7221281-460=592,8 кДжкг.
Работа цикла
lц=q1-q2=1440-592,8=847,2 кДж/кг.
Термический КПД цикла
ηt=1-q2q1=1-592,81440=0,588.
При смешенном подводе теплоты подведенная теплота в изохорном процессе
q'1=0,27∙1440=388,8 кДжкг.
Теплота, подведенная в изобарном процессе
q''1=1440-388,8=1051,2кДжкг.
Термический КПД цикла со смешанным подводом теплоты
ηt=1-q2q'1+q''1=1-592,8388,8+1051,2=0,588.
Таким образом, при общем неизменном количестве теплоты, подводимой в цикле, КПД цикла не изменяется.
Для построения графика цикла в Ts – координатах необходимо рассчитать энтропию в точке 1 и изменение энтропии отдельных процессов цикла
s1=cvlnT1Tн+Rlnv1vн=0,722ln460273+0,287ln0,13522,4/29=-0,124кДжкг∙К;
∆s1-2=0;
Δs2-3=cplnT3T2=1,010∙ln27491323=0,739кДжкг∙К;
∆s3-4=0.