Газовый цикл (рабочее тело – воздух), заданный в p-v координатах, построить в T-s координатах. Рассчитать: 1.

Газовый цикл (рабочее тело – воздух), заданный в p-v координатах, построить в T-s координатах. Рассчитать: 1. , , – в узловых точках цикла; 2. , , , , , – для каждого процесса; 3. Теплоты: подведенную (), отведенную (); работу () и термический КПД цикла (). Результаты представить в виде таблиц. Дано: бар °С °С м3/кг Процессы: 1-2 Изобарный 2-3 Адиабатный 3-4 Изохорный 4-1 Изотермический Рабочее тело – воздух ( кг/кмоль) Найти: , бар , м3/кг , °С , кДж/кг , кДж/кг , кДж/(кг·K) , кДж/кг , кДж/кг , кДж/кг , , , кДж/кг

1. Расчет термических параметров в узловых точках цикла
Внесем исходные данные в табл. 1 и одинаковые параметры в изопроцессах.
K,
K,
K,
бар = Па,
м3/кг.
Воздух является двухатомным газом, число степеней свободы двухатомного газа . Показатель адиабаты
.
Удельная газовая постоянная для воздуха
Дж/(кг·K).
Зная два параметра, определим третий по уравнению состояния идеального газа
,
откуда в точке 1
м3/кг,
в точке 2
м3/кг,
в точке 4
Па.
В процессе 2-3 из уравнения адиабаты
,
конечное абсолютное давление газа
Па;
из уравнения
конечная абсолютная температура
K.
2

. Расчет калорических параметров для каждого процесса
Массовая изобарная теплоемкость
Дж/(кг·K).
Массовая изохорная теплоемкость
Дж/(кг·K).
1-2 Изобарный процесс бар = Па
Дж/кг.
Дж/кг.
Дж/кг.
При неизменном давлении работа .
Дж/кг.
Изменение удельной энтропии
Дж/(кг·K).
2-3 Адиабатный процесс ;
Дж/кг.
Дж/кг.
Работа газа
Дж/кг,
Дж/кг.
3-4 Изохорный процесс м3/кг
Дж/кг.
Дж/кг.
Дж/кг.
При неизменном объеме .
Дж/кг.
Изменение удельной энтропии
Дж/(кг·K).
4-1 Изотермический процесс K
При изотермическом процессе
, .
Дж/кг.
Дж/кг.
Дж/(кг·K).
3