П.4. Выполнить графические построения цикла в координатах P/v, T/s

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНСТИТУТ ИНЖЕНЕРНО-ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА И МЕХАНИЗАЦИИ

Кафедра теплотехники и теплогазоснабжения

Расчетное задание: «Термодинамические процессы идеального газа»

Выполнил: студент ВиВ-3-3

Абрамова А.А.

Вариант № 21

Проверил: Троицкая Е.В..

Москва 2011

Расчетное задание: «Термодинамические процессы идеального газа»

 

Вариант 21

 

 

Исходные данные:

Процессы:

1-2: – адиабатный процесс

2-3: – изобарный процесс

3-4: – изотермический процесс

4-1: - изобарный процесс

 

Параметры процесса:

 

Рабочее тело – 1 кг воздуха.

Принять:

Цикл – прямой обратимый, содержит четыре политропных процесса.

П.1. Рассчитать давление Р (МПа), удельный объем, температуру Т (К) для основных состояний (точки прямого термодинамического цикла идеального газа.

Привести все расчетные действия с числовыми данными, окончательные результаты расчета представить в виде табл.1, каждая строка которой содержит номер точки и Р, , Т – параметры.

 

1-2: – адиабатный процесс

2-3: – изобарный процесс

3-4: – изотермический процесс

4-1: - изобарный процесс

 

Таблица 1

точка	Р, МПа		Т, К
	0,3	0,2851
	1,0	0,1206
	1,0	0,1645
	0,3	0,5482

 

т.1. Зная , по уравнению Менделеева-Клапейрона определим

.

т.2. Т.к. процесс 1-2 адиабатический, то

.

Зная , по уравнению Менделеева-Клапейрона определим

.

т.3. Зная , по уравнению Менделеева-Клапейрона определим

.

т.4. Зная , по уравнению Менделеева-Клапейрона определим

.

 

П.2. Для каждого процесса цикла определить: изменение внутренней энергии энтальпии энтропии теплоту, работу, а также теплоемкость и показатель политропы n.

Привести все расчетные действия с числовыми данными, окончательные результаты расчета представить в виде табл.2,каждая строка которой соответствует определенным процессам.

 

Таблица 2

процесс	n
1-2	-1,4		90,036	125,050			-90,036
2-3		1,025	112,914	156,825	0,320	156,825	43,911
3-4					0,350	197,995	197,995
4-1		1,025	-202,950	-281,875	-0,670	-281,875	-78,925
Σ						72,945	72,945

 

Общие формулы для вычислений:

1) Определяем показатель политропы n для каждого из процессов:

При процессе 1-2: .

При процессе 2-3: .

При процессе 3-4: .

При процессе 4-1: .

2) Определяем теплоемкость для каждого из процессов:

При процессе 1-2: .

При процессе 2-3: .

При процессе 3-4: .

При процессе 4-1: .

3) Определяем изменение внутренней энергии для каждого из процессов:

При процессе 1-2: .

При процессе 2-3: .

При процессе 3-4: .

При процессе 4-1: .

4) Определяем изменение энтальпии для каждого из процессов:

При процессе 1-2: .

При процессе 2-3: .

При процессе 3-4: .

При процессе 4-1: .

5) Определяем изменение энтропии для каждого из процессов:

При процессе 1-2: .

При процессе 2-3: .

При процессе 3-4: .

При процессе 4-1: .

6) Определяем теплоту для каждого из процессов:

При процессе 1-2: .

При процессе 2-3: .

При процессе 3-4: .

При процессе 4-1: .

7) Определяем работу для каждого из процессов:

При процессе 1-2: .

При процессе 2-3: .

При процессе 3-4: .

При процессе 4-1: .

 

П.3. Пользуясь результатами п.2, рассчитать следующие характеристики цикла: подведенную теплоту, отведенную теплоту, теплоту цикла, работу расширения, работу сжатия, работу цикла, термический КПД цикла (сравнить его с термическим КПД цикла Карно).

 

1) Вычисляем подведенную теплоту q₁:

.

2) Вычисляем отведенную теплоту q₂:

.

3) Вычисляем теплоту цикла q_ц:

.

4) Вычисляем работу расширения l_расш:

.

5) Вычисляем работу сжатия l_сж:

.

6) Вычисляем работу цикла l_ц:

.

7) Определяем термический КПД цикла ƞ_t:

8) Определяем термический КПД цикла Карно ƞ_t^k:

 

п.4. Выполнить графические построения цикла в координатах P/v, T/s.