2. Определение значений средних теплоемкостей Cpm и Cvm для каждого процесса.
Средняя массовая изобарная теплоемкость смеси газов для каждого процесса находится по формуле:
(1)
где
– массовая доля i
– го компонента газовой смеси;
– средняя массовая
изобарная теплоемкость i
– го компонента в интервале температур
от t1
до t2,
определяемая по формуле (2):
(2)
где
и
– средние массовые изобарные теплоемкости
i-го
компонента в интервале температур от
0℃ до от t2
до t1,
соответственно, находятся по таблице
7.
Процесс a-b:
Найдем массовые изобарные теплоемкости каждого компонента данного процесса:
1)
=
Вычислим:
=
=
=
2)
=
Вычислим:
=
=
=
3)
=
Вычислим:
=
=
=
4)
=
Вычислим:
=
=
=
Найдем среднюю массовую изобарную теплоемкость смеси газов:
Процесс c-d:
=
Найдем массовые изобарные теплоемкости каждого компонента данного процесса:
1)
=
Вычислим:
=
=
2)
=
Вычислим:
=
=
=
3)
=
Вычислим:
=
=
=
4)
=
Вычислим:
=
=
=
Найдем среднюю массовую изобарную теплоемкость смеси газов:
Процесс b-c:
Найдем массовые изобарные теплоемкости каждого компонента данного процесса:
1)
=
Вычислим:
=
=
=
2)
=
Вычислим:
=
=
=
3)
=
Вычислим:
=
=
=
4)
=
Вычислим:
=
=
=
Найдем среднюю массовую изобарную теплоемкость смеси газов:
Процесс d-a:
Средние
массовые изохорные теплоемкости
находятся
из уравнения Майера:
(3)
Процесс a-b:
Процесс с-d:
Процесс b-c:
Процесс d-a:
3. Изменения внутренней энергии δu и энтальпии Δh для каждого процесса цикла рассчитываются по формулам:
(4)
(5)
Изменения энтропии ΔS для каждого процесса цикла находятся из следующих выражений:
Для изохорного процесса:
(6)
Для изобарного процесса:
(7)
Для изотермического процесса:
(8)
Для
адиабатного процесса
Для политропного процесса:
(9)
Процесс a-b:
Процесс b-c:
Процесс c-d:
Процесс d-a:
Так как процесс адиабатический S =const, то
Вычислим изменения энтропии:
Процесс a-b изобарный P=const:
Процесс с-d изобарный P=const:
Процесс d-a изотермический T=const:
Процесс b-c адиабатический S=const:
Проверка:
Т.к. U, h и S являются функциями состояния, то за весь цикл:
-175,37+91,46+84,03=0
