2.Расчетные задания.
2.1.Газовый цикл.
Условия задания.
Сухой воздух массой 1кг совершает прямой термодинамический цикл, состоящий из четырех последовательных термодинамических процессов.
Требуется:
рассчитать давление p, удельный объем v, температуру Т воздуха для основных точек цикла;
для каждого из процессов определить значения показателей политропы n, теплоемкости с, вычислить изменения внутренней энергии ∆u, энтальпии ∆h, энтропии ∆s, теплоту процесса q , работу процесса l;
определить суммарные количества теплоты подведенной q’ и отведенной q”, работу цикла lц, термический к.п.д. цикла ηt, среднее индикаторное давление pi;
построить цикл в координатах:
а) v-p, используя предыдущее построение для нахождения координат трех-четырех промежуточных точек на каждом из процессов;
б) s-T, нанеся основные точки цикла и составляющие его процессы.
№ варианта |
Задание параметра* в основных точках |
Тип процесса и показатель политропы** |
||||||
1-2 |
2-3 |
3-4 |
4-1 |
|||||
|
|
p1= 0.8 |
v1=0.12 |
p2=0.2 |
p3 =1.2 |
s=c |
T=c |
s=c |
v=c |
|
|
p1=1.3 |
T1=573 |
p2=0.5 |
T3=290 |
T=c |
s=c |
T=c |
s=c |
|
|
p1=0.2 |
v1=0.45 |
p2=1.2 |
T3=573 |
s=c |
v=c |
s=c |
p=c |
|
|
p1=3.5 |
T1=483 |
T2=573 |
p3 =2.5 |
p=c |
n=1.2 |
p=c |
v=c |
|
|
p1=0.1 |
T1=273 |
p2=0.5 |
T3=473 |
n=1.3 |
p=c |
n=1.3 |
p=c |
|
|
p1=0.09 |
T1=303 |
p2=0.4 |
T3=473 |
n=1.2 |
p=c |
n=1.2 |
v=c |
|
|
p1=0.16 |
v1=0.5 |
T2=423 |
p3 =2.5 |
n=1.2 |
v=c |
n=1.2 |
p=c |
|
|
p1=0.18 |
T1=303 |
v2=0.1 |
p3 =0.3 |
n=1.1 |
T=c |
n=1.1 |
v=c |
|
|
p1=0.3 |
v1=0.3 |
p2=2.0 |
T3=573 |
n=1.3 |
p=c |
n=1.3 |
p=c |
|
|
p1=2.0 |
T1=473 |
T2=623 |
v3=0.12 |
p=c |
s=c |
v=c |
T=c |
|
|
p1=0.2 |
T1=323 |
p2=2.0 |
T3=473 |
T=c |
p=c |
T=c |
p=c |
|
|
p1=0.4 |
T1=373 |
p2=1.6 |
p3 =0.6 |
s=c |
T=c |
s=c |
p=c |
|
|
p1=0.3 |
T1=300 |
p2=0.8 |
T3=473 |
T=c |
v=c |
T=c |
v=c |
|
|
p1=1.2 |
T1=373 |
p2=3.0 |
T3=473 |
T=c |
p=c |
T=c |
p=c |
|
|
p1=5.0 |
T1=573 |
p2=1.8 |
v3=0.2 |
T=c |
s=c |
T=c |
s=c |
|
|
p1=0.7 |
v1=0.12 |
p2=2.0 |
T3=473 |
s=c |
p=c |
s=c |
T=c |
|
|
p1=0.3 |
T1=303 |
p2=0.6 |
T3=523 |
s=c |
v=c |
s=c |
T=c |
|
|
p1=0.12 |
v1=0.7 |
v2=0.2 |
T3=423 |
T=c |
p=c |
T=c |
p=c |
|
|
p1=0.4 |
v1=0.3 |
p2=1.0 |
T3=573 |
T=c |
p=c |
s=c |
p=c |
|
|
p1=0.7 |
T1=473 |
T2=573 |
v3=0.4 |
p=c |
T=c |
v=c |
s=c |
|
|
p1=0.3 |
T1=298 |
p2=1.0 |
T3=573 |
s=c |
p=c |
T=c |
p=c |
|
|
p1=0.3 |
v1=0.3 |
p2=1.0 |
T3=473 |
s=c |
v=c |
T=c |
p=c |
|
|
p1=1.0 |
T1=523 |
T2=573 |
p3 =0.6 |
p=c |
s=c |
p=c |
v=c |
|
|
p1=1.2 |
v1=0.08 |
p2=1.4 |
T3=423 |
v=c |
p=c |
v=c |
p=c |
|
|
v1=0.12 |
T1=323 |
p2=2.5 |
T3=573 |
s=c |
p=c |
T=c |
p=c |
|
|
p1=0.12 |
T1=283 |
p2=0.8 |
T3=573 |
s=c |
p=c |
s=c |
p=c |
|
|
p1=0.08 |
T1=293 |
v2=0.4 |
T3=573 |
T=c |
v=c |
s=c |
v=c |
|
|
p1=1.2 |
T1=323 |
p2=6.0 |
T3=593 |
s=c |
p=c |
s=c |
v=c |
|
|
p1=0.1 |
T1=338 |
T2=273 |
T3=433 |
p=c |
s=c |
v=c |
n=1.3 |
|
|
p1=0.3 |
T1=293 |
p2=1.8 |
T3=603 |
s=c |
v=c |
s=c |
v=c |
*единица
давления – МПа,
температуры – К,
удельного объема
**типы процессов: p=c – изобарный; v=c – изохорный; T=c – изотермический; s=c– адиабатный (изоэнтропный). Для политропных процессов задано значение показателя политропы n.
Методические указания.
При расчетах считать воздух идеальным газом, а его свойства не зависящими от температуры.
Принять газовую постоянную равной 0,287 кДж/( кг К),теплоемкость при постоянном давлении равной 1,025 кДж/ (кг К), что соответствует свойствам сухого воздуха при 473 К.
Результаты расчета представить в виде таблиц (p,v,Т, n, с, ∆u, ∆h, ∆s, q, l).
Расчетные формулы приведены в приложении.