Консультация № 185683
26.03.2012, 21:07
126.31 руб.
0 1 1
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:
Определить параметры в характерных точках цикла ДВС с изохорным подводом тепла, если известно давление P1=1,05 бар и температура t1=20 °C рабочего тела в начале сжатия, степень сжатия [$958$]=5,5 и степень повышения давления [$955$]=1,8.
Определить работу цикла, его термический КПД. Сравнить термический КПД данного цикла и цикла Карно, совершаемого в том же интервале температур. Сравнить также отношение максимального и минимального давлений в данном цикле и цикле Карно. рабочее тело - воздух. Теплоемкость считать постоянной. Представить цикл в осях p-v, T-s.

Обсуждение

давно
Профессор
399103
482
27.03.2012, 04:59
общий
это ответ
Здравствуйте, Николай Алексеевич!

Цикл состоит из
1-2: адиабатического сжатия,
2-3: изохорного нагревания,
3-4: адиабатического расширения,
4-1: изохорного охлаждения.

При решении важна пара моментов.
Газ идеальный: .
Уравнение адиабаты: , где k - постоянная адиабаты = 1.4, т.к. мы знаем, что рабочее тело - воздух.

Ещё мы знаем, что
,
.

Итак.

1-2:

,
а потому
.
В предпоследнем равенстве использовалось уравнение состояния идеального газа.

Получили, что
,
.

2-3:

Т.к. процесс изохорный,
.

.

,
.

3-4:

.

Аналогично пункту 1-2 находим

.


Теперь мы можем посчитать температуры(всё в кельвинах):
,
,
,
.

Подводимое тепло идёт на изменение внутренней энергии(изменение которой пропорционально изменению температуры) и совершению работы:


В 1-2 и 3-4 не подводится тепло, а в 2-3 и 4-1 не совершается работа. Тепло от нагревателя получается в 1-2 и 2-3.
КПД:
.

В цикле Карно КПД:
.

Посчитаем максимальное давление:
бар.

Отношение максимального к минимальному: .

В цикле Карно 1-2 - изотерма, в 2-3 - адиабата. Поэтому(ниже - для цикла Карно)
,
.

.
бар.
Максимальное к минимальному:
.

Картинки в P-V координатах есть здесь, например: http://www.xumuk.ru/teplotehnika/025.html
Форма ответа