1.Расчет газовой постоянной смеси

Газовая постоянная смеси рассчитывается по формуле:

(1.1)

где R – индивидуальная газовая постоянная смеси;

g – объемная доля отдельного компонента;

i – компонент;

Формула примет следующий вид:

Из условий задания весовые доли компонентов газовой смеси составляют:

Газовая постоянная компонента смеси рассчитываются из уравнения универсальной газовой постоянной:

(1.2)

( 1.3)

где μ_i - молекулярная масса отдельных компонентов смеси (приведены в таблице 2.1 [1])

Т огда

Подставляем полученные значения в формулу для расчета газовой смеси:

М олярная масса смеси газов:

(1.4)

2. Расчет весовой теплоемкости газовой смеси

В есовая теплоемкость газа рассчитывается по формуле

(2.1)

где С – весовая теплоемкость;

р – плотность газа при нормальных условиях;

g – объемная доля отдельного компонента;

i – компонент;

Формула примет следующий вид:

Из формулы видно, что для этого необходимо знать теплоемкость каждого компонента, находящего в смеси. Оценим среднюю температуру цикла. В точке 4 минимальная температура цикла равна -40 °С. Максимальной температурой цикла является температура в точке 3 и равна 300 °С. Средняя температура цикла составляет 170 °С. Из приложения А методического указания выписываем температуры 150 °С и 175 °С и через интерполяцию находим 170 °С.

При температуре 150 °С:

При температуре 175 °С:

Находим интерполяцию 170 °С:

_{Данные постовляем в вышеуказанную формулу, имеем}

Весовую теплоемкость при V = const определим из формулы Майера:

(2.2)

где С_р – теплоемкость при постоянном давлении;

С_v – теплоемкость при постоянном объеме;

3. Определение параметром состояния крайних точках цикла

Расчет начинаем с той точки, для которой задано два параметра состояния. Такой является точка 1.

Точка 1

Исходные данные:

t₁=200 °C = 473 К; P₁=0,6 Мпа = 600 КПа;

Уравнения состояния идеального газа:

_{( 3.1)}

где P – давление газа, Н/м²;

V – объем газа, м³;

Т – температура газа, К;

R –газовая постоянная для 1 кг газа, кДж/кгК ;

_{Отсюда:}

_{( 3.2)}

( 3.3)

Энтальпия:

( 3.4)

Точка 2

Исходные данные:

t₂=300 °C = 573 К; P₂=P₁ = 600 Кпа (так как процесс 1-2 P=const)

Точка 3

Исходные данные:

t₂ = t₂=300 °C = 573 К (так как процесс 2-3 T=const); V₃=0,5 м³/кг;

Точка 4

Исходные данные:

V₄ = V₃=0,5 м³/кг (так как процесс 3-4 V=const);

P₄=P₅ = 300 КПа (так как процесс 4-5 P=const);

Точка 5

Исходные данные:

V₅ = V₁=0,22 м³/кг (так как процесс 5-1 V=const);

P₅ = 300 КПа;