3. Визначимо основні параметри станів по графікам процесів

5-4 процес ізобарний:

Оскільки p₄=p₁/12,5=1,2·10⁵ (Па)

3-4 процес ізохорний:

V₃ = 15 м³ ⇒ V₄=V₃= 15 м³

1-2 адіабатний:

(К)

(м³/кг)

2-3 ізотерма:

Т₂=Т₃=714,77 К

p₃V₃=mRT₃ ⇒p₃= (mRT₃)/V₃=11,5188,95714,77/15 (Па)

3-4 ізохорний:

(К)

1-5 ізотерма:

Т₁ = Т₅ = 483 (К)

5-4 ізобара:

(м³)

4. Визначимо параметри стану в точці 2

Оскільки всі основні параметри для знаходження параметрів стану в точці 2 ми знайшли в пп. 1.1.3., тобто v₂=0,014 м³/кг, T₂=714,77 K, p₂= 90·10⁵ Па.

Аналогічно розрахункам в точці 1 знайдемо питому внутрішню енергію, ентальпію, ентропію та ексергію в точці 2:

u₂=C_v·T₂ = 0,663·714,77 = 474,32 (кДж/кг)

S₂=C_p·ln(T₂/Т_н.у.) - R·ln(P₂/P_н.у.) = 0,852·ln(714,77/273) – 0,188 ·ln(90/1.013) = -0,027 (кДж/(кг ·К))

h₂=C_p·T₂ = 0,852·714,77 = 608,98 (кДж/кг)

e₂ = (h₂-h₀) – T₀·(S₂-S₀) = (608,98– 255,6) - 300·(-0,027-0,08) = 385,48 (кДж/кг)

Перевіримо одержані результати за рівнянням стану:

R= (Дж/(кг ·К))

Значення основних параметрів та функцій стану точки 2 запишемо в табл.1.

5. Визначимо параметри стану в точці 3

Оскільки нам дано, що V₃ = 4.2 м³ , то всі інші параметри необхідні для знаходження параметрів стану в точці 3 ми знайшли в пп. 1.1.3., тобто T₃=1344 K, p₃= Па.

Питомий об’єм СО можна знайти, якщо поділити об’єм ідеального газу в точці 3 на масу робочого тіла:

v₃ = (м³/кг)

Обчислимо функції стану в точці 3 і значення всіх параметрів стану цієї точки запишемо в табл.1 :

u₃=C_v·T₃ = 0,663·714,77 = 474,32 (кДж/кг)

S₃=C_p·ln(T₃/Т_н.у.) - R·ln(P₃/P_н.у.) = 0,852·ln(714/273) – 0,188 ·ln(1,035/1.013) = 0.518 (кДж/(кг ·К))

h₃=C_p·T₃ = 0,852 ·714,77 = 608,98 (кДж/кг)

e₃ = (h₃-h₀) – T₀·(S₃-S₀) = (608,98 – 255,6) - 300·(0,8159-0,08) = 132,61 (кДж/кг)

Перевіримо одержані результати за рівнянням стану:

R= (Дж/(кг ·К))

6. Визначимо параметри стану в точці 4

Оскільки всі основні параметри для знаходження параметрів стану в точці 4 ми знайшли в пп. 1.1.3., тобто V₄ = 15 м³, T₄=828,71 K, p₄= 1,2·10⁵ Па.

v₄ = (м³/кг)

Знайдемо питому внутрішню енергію, ентальпію, ентропію та ексергію в точці 4:

u₄=C_v·T₄ = 0,663·828,71 = 549,93 (кДж/кг)

S₄=C_p·ln(T₄/Т_н.у.) - R·ln(P₄/P_н.у.) = 0,852·ln(828,71/273) – 0,188·ln(1,2/1.013) = 0,914 (кДж/(кг ·К))

h₄=C_p·T₄ = 0,852·828,71 = 706,06 (кДж/кг)

e₄ = (h₄-h₀) – T₀·(S₄-S₀) = (706,06 – 255,6) - 300·(0,914-0,08) = 200,26 (кДж/кг)

Перевіримо одержані результати за рівнянням стану:

R= (Дж/(кг ·К))

Значення основних параметрів та функцій стану точки 4 запишемо в табл.1.

7. Визначимо параметри стану в точці 5

Оскільки всі основні параметри для знаходження параметрів стану в точці 5 ми знайшли в пп. 1.1.3., тобто V₅ = 8,74 м³, T₅=483 K, p₅=1,2·10⁵ Па.

v₅ = (м³/кг)

Знайдемо питому внутрішню енергію, ентальпію, ентропію та ексергію в точці 5:

u₅=C_v·T₅ = 0,663·483 = 320,229 (кДж/кг)

S₅=C_p·ln(T₅/Т_н.у.) - R·ln(P₅/P_н.у.) = 0,852·ln(483/273) – 0,188 ·ln(1,2/1.013) = 0,4541 (кДж/(кг ·К))

h₅=C_p·T₅ = 0,852·483 = 411,516 (кДж/кг)

e₅ = (h₅-h₀) – T₀·(S₅-S₀) = (411,516 – 255,6) - 300·(0,4541-0,08) = 43,791 (кДж/кг)

Перевіримо одержані результати за рівнянням стану:

R= (Дж/(кг ·К))

Таким чином табл.1 повністю записана результатами розрахунків. Треба тільки відзначити, що для кожної точки циклу виконується добуток і його значення порівнюється з питомою газовою сталою R= (Дж/(кг·К)). Якщо розбіжність менше двох відсотків, то обчислення виконане рівно.