Расчет цикла Карно применительно к тепловому двигателю
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Расчет цикла Карно применительно к тепловому двигателю.
Рабочее тело в цикле Карно – 1 кг сухого воздуха. Предельные температуры рабочего тела в цикле: наибольшая t1=300 oC, наименьшая t3=18 oC. Предельные давления рабочего тела в цикле: наибольшее р1=2,8 МПа наименьшее р3=0,1 МПа.
Определить:
1) основные параметры рабочего тела в характерных точках цикла;
2) количество теплоты, подведенное в цикле;
3) количество теплоты, отведенное в цикле;
4) полезную работу, совершенную рабочим телом за цикл;
5) термический КПД цикла; 6) изменение энтропии в изотермических процессах цикла.
Построить цикл (в масштабе) в координатах p-vи T-s.
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Определим параметры рабочего тела в точке 1:
T1=573 K, p1=2,8∙106 Па.
Объём получим из уравнения состояния:
,
откуда
Он же будет являться и удельным объёмом, так как масса рабочего тела 1 кг:
V1=287∙5732,8∙106=0,05 м3.
2. Определим параметры рабочего тела в точке 2:
, так как процесс 1-2 изотермический.
Давление найдем, рассмотрев адиабатный процесс 2-3:
Запишем один из вариантов уравнения адиабатного процесса
Получим соотношение параметров:
Объём найдем из уравнения состояния, аналогично предыдущему пункту:
3
. Определим параметры рабочего тела в точке 3:
,
Объём найдем из уравнения состояния:
4. Определим параметры рабочего тела в точке 4:
,
так как процесс 3-4 изотермический.
Давление найдем, рассмотрев адиабатный процесс 4-1, аналогично расчетам, проведенным выше:
Объём найдем из уравнения состояния:
5. Определим количество теплоты, подведенное в цикле:
Для идеального цикла Карно подведенное тепло – это тепловой эффект в изотермическом процессе 1-2, который рассчитывается по формуле
Получение формулы для изменения энтропии рассмотрено в предыдущей задаче