Розв’язування. Початковий і кінцевий об’єм повітря під поршнем, м3

Площа поршня, м²

Початковий і кінцевий об’єм повітря під поршнем, м³

.

Співвідношення об’ємів

Початкова температура повітря, К

.

Оскільки , то і , за умови Отже, процес стискання повітря – адіабатний. Повітря вважається двоатомним газом, для якого показник степеня адіабати (коефіцієнт Пуассона) k=1,4.

Робота зміни об’єму повітря, кДж

Від’ємний знак вказує на роботу стиску.

Робота, яка витрачається на подолання атмосферного тиску, кДж

.

Корисна енергія, що накопичена в акумуляторі, кДж

.

Кінцевий тиск повітря під поршнем, кПа

.

Сила, яка діє на поршень з боку повітря, кH

.

Кінцева температура повітря, К

або ^оС.

Для адіабатного процесу тому зміна внутрішньої енергії дорівнює, кДж

.

За формулою додатка В визначаємо масові ізобарні теплоємності повітря для початкової та кінцевої температури, кДж/(кг×К)

.

.

Маса повітря під поршнем, кг

.

Зміна ентальпії повітря в процесі стиску, кДж

Оскільки для адіабатного процесу , то зміна ексергії дорівнює, кДж

.

Задача 2.1.7. В газовій турбіні двоокис вуглецю адіабатно розширюється до шестикратного зменшення густини. Визначити масову витрату газу в турбіні, зміну внутрішньої енергії, якщо внутрішня потужність і внутрішній ККД турбіни 25 МВт і 0,85 відповідно, початкові параметри газу: Р₁=0,1МПа; t₁=727^оС; k=1,3 (теплоємності не залежать від температури).