В ГПА 1 кг воздуха работает по циклу с подводом теплоты при постоянном объеме.

В ГПА 1 кг воздуха работает по циклу с подводом теплоты при постоянном объеме. Начальное давление воздуха p1=0,1 МПа, t1=27 °C, а степень сжатия ε. Количество теплоты, подводимой во время сжатия равно q кДж/кг. Определить параметры воздуха в характерных точках и полезную работу цикла. Теплоемкость воздуха считать постоянной cv=0,723 кДж/(кг·К). Изобразить процесс в p-v и Т-s координатах. Принять значение ε=4+N/10 = 4+12/10 = 5,2 Принять значение q1=1200+N*10 = 1200 + 12*10 = 1320 кДж/кг N – номер вашего вариант по журналу. Процесс сжатия 1-2 и расширения 3-4 считать политропным с показателем политропы n=1,3 Дано: p1 = 0,1 МПа, t1 = 27 °C ε = 5,2 q = 1320 кДж/кг n=1,3 Найти: Рi, Тi, Vi, l

Определяем параметры воздуха в характерных точках цикла
В точке 1: Р1 = 0,1 МПа, Т1 = 300 К
Определим удельный объем
v1=RT1p1=287*300100000 =0,861 м3/кг
В точке 2: Р2 = Р1* ε = 0,1*5,2 = 0,52 МПа
Для политропного процесса РVn = const
p1v1n=p2v2n
v2=v1p1p21n= 0,861*0,10,5211,3=0,2422 м3/кг
Температура в точке 2
T2=P2V2R=520000*0,244287 =438,9 К=165,9 С
В точке 3: v3=v2=0,2422 м3/кг
Теплота, подведенная в процессе 2-3 (v=const), определяется по формуле
q= Cv*(T3-T2)
Отсюда определяем Т3
T3= T2+qCv=438,9+ 13200,723=2264 К=1991 С
Давление в точке 3
p3=RT3v3=287*22640,2422 =2682774 Па= 2,683 МПа
В точке 4: Р4 = Р1 = 0,1 МПа
Для политропного процесса РVn = const
p3v3n=p4v4n
v4=v3p3p41n= 0,2422*2,6830,111,3=3,04 м3/кг
Температура в точке 4
T4=P4V4R=100000*3,04287 =1059 К=786 С
Расчет отведенной теплоты в цикле проводится по формуле:
q2= CpT4-T1=1,012*1059-300=768,108 кДж/кг
Полезная работа в цикле
l= q1-q2=1320-768,108=551,89 кДж/кг
Термический к.п.д