7.5.3.Среднее значение молярной изобарной теплоемкости рабочего тела в интервале температур от Ty до Tz:

MC_vp=(MC_pz*T_z-MC_py*T_y)/T_z-T_y=(33.737*2760.19-32.478*1916.68)/2760.19-1916.68=(93120.530-62249.93)/843.51=36.597 joule /моль*К

7.5.4.Количество тепловой энергии, подводимой к рабочему телу в изобарном процессе y-z:

Q_1p=n* MC_vp*( T_z-T_y)=0.139*36.597*(2760.19-1916.68)=4290.921 joule

7.5.5.Суммарное количество тепловой энергии, сообщаемой рабочему телу в процессах c-y и y-z:

Q₁=Q_w+Q_1p=3679+4290.921=7969.921 joule

7.6.Определение количества тепловой энергии, отводимой от рабочего тела в изохорном процессе b-a.

7.6.1.Определение среднего значения молярной изохорной теплоемкости рабочего тела в интервале температур от 0 до T_a:

Т_к=300 К MC_vk=20,682 joule /моль*К

Т_к1=400 К MC_vk1=20,750 joule /моль*К

MC_va= MC_vk* MC_vk1* =20.682*((311-400)/(300-400))+20.750*((311-300)/(400-300))=18.406+2.282=20.688 joule /моль*К

7.6.2. Определение среднего значения молярной изохорной теплоемкости рабочего тела в интервале температур от 0 до T_b:

Т_к=1600 К MC_vk=23.508 joule /моль*К

Т_к1=1700 К MC_vk1=23.718 joule /моль*К

MC_vb= MC_vk* MC_vk1* =23.508*((1643.617-1700)/(1600-1700))+23.718*((1643.617-1600)/(1700-1600))=13.254+10.345=23.599 joule /моль*К

7.6.3. Определение среднего значения молярной изохорной теплоемкости рабочего тле в интервале температур от T_a до T_b:

MC_2v=(MC_va*T_a-MC_vb*T_b)/T_a-T_b=(20.688*311-23.599*1643.617)/311-1643.617=(6433.968-38787.718)/-1332.617=24.278 joule /моль*К

7.6.4. Количество тепловой энергии, подводимой к рабочему телу в изобарном процессе b-a:

Q₂=n* MC_2v*( T_a-T_b)=0.139*24.278*(311-1643.617)=-4497.105 joule

8.Определение количества тепловой энергии, которым обменивается рабочее тело со стенками в политропических процессах сжатия a-c и расширения z-b.

8.1.Среднее значение молярной теплоемкости рабочего тела в интервале температур от T_a до T_с:

MC_vac=(MC_vc*T_c-MC_vca*T_a)/T_c-T_a=(21.738*912.706-20.688*311)/(912.706-311)=19840.403-6433.968/601.706=22.280 joule /моль*К

8.2.Среднее значение показателя адиабаты сжатия k1:

K1=(R/ MC_vac)+1=8.314/22.280+1=1.373

8.3.Количество тепловой энергии, которым обмениваются рабочее тело и стенки цилиндра в политропическом процессе сжатия a-c:

Q_1pol=n* MC_vac*((n1-k1)/n1-1))*( T_c-T_a)=0.139*22.280*((1.38-1.374)/(1.38-1))*(912.706-311)=34.326 joule

8.4.Среднее значение молярной теплоемкости рабочего тела в политропном процессе расширения z-b:

Т_к=2700 К MC_vk=25,333 joule /моль*К

Т_к1=2800 К MC_vk1=25,485 joule /моль*К

MC_vz= MC_vk* MC_vk1* =25.333*((2760.19-2800)/(2700-2800))+25.485*((2760.19-2700)/(2800-2700))=10.13+15.293=25.423 joule /моль*К

MC_vzb=(MC_vb*T_b-MC_vz*T_z)/T_b-T_z=(23.599*1643.51-25.424*2760.01)/1643.51-2760.01=38785.192-70170.494/-1116.5=28.110 joule /моль*К

8.5.Среднее значение показателя адиабаты k2 в политропном процессе расширения z-b:

K2=(R/ MC_vzb)+1=8.314/28.110 +1=1.295

8.6.Количество тепловой энергии, которым обмениваются рабочее тело и стенки цилиндра в политропическом процессе расширения z-b:

Q_2pol=n* MC_vzb*((n2-k2)/n2-1))*( T_b-T_z)=0.139*28.110*((1.21-1.295)/(1.21-1))*(1643.617-2760.19)=-1.156*1116.573=1765.884 joule

9.суммарное количество тепловой энергии, подводимой к рабочему телу в цикле:

Q_Σ=Q₁+ Q_1pol+ Q_2pol=7969.921+34.326+1765.884=9770.131 joule

10.Количество тепловой энергии, преобразованной в механическую форму:

ΣQ=Q_Σ+Q₂=9770.131+(-4497.105)=5273.026 joule

11.Результирующая работа цикла W_e равна:

W_e= ΣQ=5273.026 joule

12.Погрешность вычислений результирующей работы цикла:

Δ=W_Σ- W_e/ W_Σ=5316-5273.026 /5316=0.008

13.Термический кпд цикла:

N= W_e/ Q_Σ=5273.026/9770.131=0.539

14.Изменение энтропии рабочего тела в процессах цикла:

14.1.Изменение энтропии рабочего тела в процессе политропического сжатия a-c:

S_ac=n*MC_vac*(n1-k1)/(n1-1)*ln(T_c/T_a)=0.139*22.280*((1.38-1.373)/(1.38-1))*ln(912.706/311)=0.057*ln(2.934)=0.061 joule/K

14.2.Изменение энтропии рабочего тела в изохорном процессе c-y:

S_cy=n*MC_w*ln(T_y/T_c)=0.139*26.369*ln(1916.68/912.706)=2.719 joule/K

14.3.Изменение энтропии рабочего тела в изобарном процессе y-z:

S_yz=n*MC_1p*ln(T_z/T_y)=0.139*36.597*ln(2760.01/1916.68)=1.854 joule/K

14.4.Изменениеэнтропии рабочего тела в процессе политропического расширения z-b:

S_zb=n*MC_1p*(n2-k2)/(n2-1)*ln(T_b/T_z)=0.139*36.597*((1.21-1.295)/(1.21-1))*ln(1643.51/2760.01)=1.065 joule/K

14.5.Изменение энтропии рабочего тела в изохорном процессе b-a:

S_ba=n*MC_2v*ln(T_a/T_b)=0.139*24.278*ln(311/1643.51)=-5.618 joule/K