Аргон при абсолютном давлении p1=10,1 кгс/см2 и температуре t1=1637 ℃ изотермически сжимается до давления,

Аргон при абсолютном давлении p1=10,1 кгс/см2 и температуре t1=1637 ℃ изотермически сжимается до давления, равного p2=19,8 бар, а далее адиабатно расширяется. В конце процесса адиабатного расширения аргон имеет температуру t3=927 ℃. Затем происходит изобарное сжатие до v4=0,1 м3/кг. Теплоемкость принять на основании МКТ. - Определить недостающие параметры в точках 1, 2, 3, 4; - работу, теплоту и изменение внутренней энергии 1 кг аргона в каждом из процессов. 2. Результаты расчета внести в таблицу. 3. Процессы изобразить в pv – координатах.

Рассчитаем неизвестные параметры в переходных точках цикла.
p1=10,1∙9,8067∙104=9,9 бар.
Из уравнения состояния найдем объем υ1
υ1=RT1 p1=207,85∙(273+1637) 9,9∙105=0,401 м3/кг.
Процесс 1-2 – изотермический, значит t2=t1=1673 ℃. Из уравнения изотермического процесса находим υ2
υ2=p1υ1p2=9,9∙0,40119,8=0,2 м3/кг.
Процесс 2-3 адиабатный . T3=927+273=1200 К.
υ3=υ2T3T21k-1=0,21200191011,67-1=0,4 м3/кг.
p3=RT3 υ3=207,85∙12000,4=6,24 бар.
Процесс 3-4 – изобарный. p3=p4=6,24 бар.
υ3υ4=T3T4
T4=υ4T3υ3=0,1∙12000,4=300 К.
параметр 1 2 3 4
p, бар
9,9 19,8 6,24 6,24
υ, м3/кг
0,4 0,2 0,4 0,1
Т, К 1910 1910 1200 300
Изменение внутренней энергии в процессах:
Δu1-2=0;
Δu2-3=μcυμT3-T2=12,56401200-1910=-222,9 кДжкг;
Δu3-4=μcυμT4-T3=12,5640300-1200=-282,6 кДжкг.
Теплота:
Δq1-2=RT1lnp1p2=207,85∙1910∙ln9,919,8=-275,2кДжкг;
Δq2-3=0;
Δq3-4=μcpμT4-T3=20,9340300-1200=-470,9 кДжкг.
Работа процессов:
l1-2=RT1lnp1p2=207,85∙1910∙ln9,919,8=-275,2кДжкг;
l2-3=μcυμT2-T3=12,56401910-1200=222,9 кДжкг;
l3-4=RT4-T3=0,20785300-1200=-187,1кДжкг.

. T3=927+273=1200 К.
υ3=υ2T3T21k-1=0,21200191011,67-1=0,4 м3/кг.
p3=RT3 υ3=207,85∙12000,4=6,24 бар.
Процесс 3-4 – изобарный. p3=p4=6,24 бар.
υ3υ4=T3T4
T4=υ4T3υ3=0,1∙12000,4=300 К.
параметр 1 2 3 4
p, бар
9,9 19,8 6,24 6,24
υ, м3/кг
0,4 0,2 0,4 0,1
Т, К 1910 1910 1200 300
Изменение внутренней энергии в процессах:
Δu1-2=0;
Δu2-3=μcυμT3-T2=12,56401200-1910=-222,9 кДжкг;
Δu3-4=μcυμT4-T3=12,5640300-1200=-282,6 кДжкг.
Теплота:
Δq1-2=RT1lnp1p2=207,85∙1910∙ln9,919,8=-275,2кДжкг;
Δq2-3=0;
Δq3-4=μcpμT4-T3=20,9340300-1200=-470,9 кДжкг.
Работа процессов:
l1-2=RT1lnp1p2=207,85∙1910∙ln9,919,8=-275,2кДжкг;
l2-3=μcυμT2-T3=12,56401910-1200=222,9 кДжкг;
l3-4=RT4-T3=0,20785300-1200=-187,1кДжкг.