Газовый цикл тепловых двигателей и установок (стр. 2 из 5)

В изотермическом процессе не происходит изменения внутренней энергии и энтальпии т.к.

:

, (17)

следовательно

, .

Из первого закона термодинамики

. Все количество теплоты, подведенное к газу, затрачивается на совершение работы в процессе расширения:

(18)

Изменение энтропии изотермического процесса:

(19)

Изменение энтропии процесса для двух точек процесса:

(20)

1.4 Адиабатный процесс [2]

Адиабатный процесс - процесс, происходящий в физической системе не получающей теплоту из вне и не отдающей ее, т.е. отсутствует теплообмен рабочего тела с окружающими системами.

Рис. 1.4 Адиабатный процесс,

Уравнение адиабатного процесса имеет вид:

.

Давления обратно пропорциональны объемам в степени

:

(21)

Коэффициент адиабаты:

считается .

Работа расширения в адиабатном процессе:

(22)

Используя уравнение состояния

и соотношения:

; ; ; ,

можно получить приведенные соотношения для работы расширения в адиабатном процессе:

(23)

В адиабатном процессе не происходит теплообмена рабочего тела с окружающими системами

. Из первого закона термодинамики следует, что работа совершается только за счет изменения внутренней энергии:

(24)

При

для двух значений температур ( и ):

(25)

Изменение энтропии в адиабатном процессе:

(26)

Энтропия является величиной постоянной

.

1.5 Политропный процесс [3]

Политропный процесс – термодинамический процесс изменения состояния физической системы, в течение которого сохраняется постоянство теплоемкости.

Рис.1.5 Сводные графики политропных процессов

Уравнение политропного процесса имеет вид:

.

Давления обратно пропорциональны объемам в степени

:

(27)

Коэффициент политропы

считается для отдельно взятого процесса величиной постоянной значение которой могут изменятся .

При известный параметрах состояния:

(28)

Работа расширения в политропном процессе:

(29)

Используя уравнение состояния

и соотношения:

; ; ; ,

можно получить приведенные соотношения для работы расширения в адиабатном процессе:

(30)

Изменение внутренней энергии в политропном процессе:

(31)

При

для двух значений температур ( и ):

(32)

Изменение энтальпии в политропном процессе

(33)

При

для двух значений температур ( и ):

(34)

Количество теплоты в политропном процессе:

(35)

При

и для двух значений температур ( и ):

(36)

Изменение энтропии в политропном процессе:

(37)

Энтропия в политропном процессе определится по зависимости:

(38)

Политропный процесс обобщает всю совокупность основных термодинамических процессов.

Процесс
изохорный
изобарный
изотермический
адиабатный

2. Варианты заданий [4]

В приведенных ниже вариантах заданий на курсовую работу рассматривается газовые циклы тепловых двигателей.

Основное допущение для термодинамического расчета газового цикла теплового двигателя: рабочим телом является атмосферный воздух не изменяющейся массой

.

Известные параметры воздуха при нормальных условиях:

; ; . Задается цикл в координатах , без учета масштаба.