Определить параметры рабочего тела в характерных точках идеального цикла поршневого двигателя с изохорно - изобарным подводом теплоты (смешанный цикл)

Так как =1, то имеем цикл с изобарным подводом теплоты.
Точка 1
Дано: р1=0,9∙98,067=88кПа; Т1=273+45=318К.
Уравнение состояния для :
(1)
где - газовая постоянная для воздуха (справочные данные), ;
отсюда
(2)
287∙31888∙103=1,037
Точка 2
Дано: 1,037; 13.
Степень сжатия:
(3)
отсюда
(4)
1,03713=0,080
Давление в точке 2 находим из соотношения параметров в адиабатном процессе:
(5)
где - показатель адиабаты воздуха, как двухатомного газа (справочные данные);
р2=88∙131,4=3192кПа
Температура в точке 2:
(6)
Т2=3192∙103∙0,080287=890К
Точка 3
Дано: степень предварительного расширения ρ=2,2. Процесс 2-3 - изобарное расширение, отсюда р3=р2=3192кПа.
Степень предварительного расширения:
(7)
тогда
(8)
2,2∙0,080=0,176
Температура в точке 3:
(9)
Т3=3192∙103∙0,176287=1957К
Точка 4
Дано: процесс 4-1 - изохорный отвод теплоты, тогда 1,037
Процесс 3-4 - адиабата , отсюда
(10)
р4=3192∙0,1761,0371,4=266кПа
Температура в точке 4:
(11)
Т4=266∙103∙1,037287=961К
Подведенная теплота в цикле:
(12)
где - средняя массовая теплоемкость при постоянном давлении, ;
(13)
- мольная изобарная теплоемкость двухатомных газов (справочные данные), ;
- молярная масса воздуха (справочные данные), ;
Подставляя полученные значении в формулу (12), находим
q1=1,012∙1957-890=1080
Отведенная теплота в цикле:
(14)
где -массовая теплоемкость при постоянном объеме, ;
(15)
- мольная изохорная теплоемкость двухатомных газов (справочные данные), ;
- молярная масса воздуха (справочные данные), ;
тогда
q2=0,723∙961-318=465
Работа цикла:
(16)
1080-465=615
Термический цикла:
(17)
6151080=0,5757%
(18)
1-1131,4-1∙1∙2,21,4-11-1+1,4∙1∙2,2-1=0,5757%
Удельная энтропия в точке 1:
(19)
где и - давление и температура при нормальных физических условиях (справочные данные);
s1=1,012∙ln318273-0,287∙ln88101,3=0,195
Изменение удельной энтропии
Процесс - адиабатный:
Процесс 2-3 - изобарный:
(20)
1,012∙ln1957890=0,797
Процесс 3-4 - адиабатный:
Процесс 4-1 - изохорный:
(21)
0,723∙ln318961=-0,797
Рисунок 1 - Цикл двигателя внутреннего сгорания с изобарным подводом теплоты в и координатах.
Приведете основные формулировки второго закона термодинамики.
Второй закон термодинамики можно сформулировать следующим образом: невозможен процесс, имеющий единственным своим результатом превращение тепла в работу.
Клаузиус формулировал второе начало термодинамики следующим образом: теплота не может переходить от холодного к теплому телу сама собой, даровым процессом