Мощность двигателя, работающего по изобарному циклу, регулируется подачей количества топлива, т.е. изменением подвода теплоты

Мощность двигателя, работающего по изобарному циклу, регулируется подачей количества топлива, т.е. изменением подвода теплоты в изобарном процессе. Определить, как отразится на значениях работы цикла и термическом КПД подвод теплоты к 1 кг воздуха, если он изменяется от 200 кДж/кг до 1500 кДж/кг, при этом степень сжатия = 18, начальная температура воздуха равная 350 К и давление остаются неизменными. Теплоемкость воздуха принимать постоянной и равной cр= 1,005 кДж/(кгК). По полученным данным частного случая сделать общий вывод. Изобразить цикл в диаграммах p-v и Т-s.

Температура воздуха в точке 2
T2=T1∙εk-1=350∙181,4-1=1112 К;
Подведенная в цикле теплота
q1=cpT3-T2;
T3=q1cp+T2=2001,005+1112=1311 К.
Удельный объем в точке 2:
v2=v1ε;
Степень предварительного расширения
ρ=T3T2;
v3=v2ρ=v2T3T2.
Удельный объем в точке 4:
v4=v1 ;
Температура в точке 4
T4=T3v3v4k-1=T3v1εT3T2v1k-1=T3T3εT2k-1=
=131113111112∙181,4-1=441 К.
Отведенная в цикле теплота
q2=cvT4-T1=0,718441-350=65,4 кДжкг,
где
cv=cp-R=1,005-0,287=0,718 кДжкг∙К.
Работа цикла
lц=q1-q2=200-65,4=134,6 кДж/кг.
Термический КПД цикла
ηt=1-q2q1=1-65,4200=0,673.
Температура воздуха в точке 2
T2=T1∙εk-1=350∙181,4-1=1112 К;
Подведенная в цикле теплота
q1=cpT3-T2;
T3=q1cp+T2=15001,005+1112=2604 К.
Температура в точке 4
T4=T3v3v4k-1=T3v1εT3T2v1k-1=T3T3εT2k-1=
=260426041112∙181,4-1=1152 К.
Отведенная в цикле теплота
q2=cvT4-T1=0,7181152-350=575,7 кДжкг.
Работа цикла
lц=q1-q2=1500-575,7=924,3 кДж/кг.
Термический КПД цикла
ηt=1-q2q1=1-575,71500=0,616.
∆l=575,7134,6=4,3.
Выводы: 1) При увеличении количества подведенной теплоты от 200 кДж/кг до 1500 кДж/кг работа цикла увеличивается в 4,3 раза; 2) термический КПД снижается на 5,7 %; 3) увеличение количества подведенной теплоты в цикле с изобарным подводом при прочих равных условиях приводит к увеличению работы цикла и снижению термического КПД.