Точка 5

 

;

;

;

.

 

Результаты расчета заносятся в таблицу 1.

Таблица 1

Значения параметров и функций состояния в характерных точках цикла

Номер точки
	0,105 4,53 6,34 6,34 0,413	0,924 0,062 0,062 0,124 0,924	691,2 1076,4 2425,8 1037,0	333,0 964,2 1349,4 2698,8 1310,0	256,1 741,5 1037,7 2075,4 1007,4	353,0 1022,1 1430,4 2860,7 1388,6	0,199 0,230 0,489 1,223 1,252

 

3. Определение функции состояния рабочего тела в характерных точках цикла ().

а) Внутренняя энергия ():

 

 

б) Энтальпия ():

 

 

в) Энтропия ().

Принимаем, что теплоемкость рабочего тела не зависит от температуры, тогда , , и:

;

;

;

;

.

 

Найденные значения функций состояния рабочего тела заносятся в таблицу 1.

4. Изменение функций состояния в каждом процессе цикла определяются как разность значений этих функций в конечной и начальной точках процесса .

Результаты этих вычислений заносятся в таблицу 2.

Таблица 2

Изменение функций процесса и состояния в процессах цикла

Процесс
1-2 2-3 3-4 4-5 5-1	485,4 296,2 1037,7 - 1068,0 - 751,3	669,1 408,3 1430,3 - 1472,1 - 1035,6	- 471,7 393,1 1124,7	- 655,7 - 112,2 1529,6 284,6	15,0 296,2 1430,3 53,6 - 751,3	0,031 0,259 0,734 0,029 - 1,053
			1046,1	1046,3	1043,8

 

5. Находим термодинамическую , потенциальную работы и теплообмен во всех процессах цикла.

Процесс 1-2 – политропное сжатие.

Характеристика сжатия

 

;

;

;

.

 

Процесс 2-3 – изохорный подвод теплоты.

 

;

;

.

 

Процесс 3-4 – изобарный подвод теплоты.

 

;

;

.

 

Процесс 4-5 – политропное расширение.

Характеристика расширения

;

.

;

.

 

Процесс 5-1 – изохорный отвод теплоты.

 

;

;

.

 

Результаты вычислений заносятся в таблицу 2.

Проверка полученных результатов проводится по первому началу термодинамики для каждого процесса и цикла в целом

 

,

.

 

Проверка полученных результатов показывает, что относительная погрешность расчетов, наличие которой связано с проводимыми округлениями, составляет , что допустимо для приближенных термодинамических расчетов.

6. Определяем работу цикла , термический КПД цикла и КПД цикла Карно :

 

или ,

где – удельное количество подведенной теплоты,

;

или .

 

7. Изобразим цикл поршневого ДВС в координатах и
(рис. 6). Для этого определим координаты промежуточных точек в процессах цикла.

Рис. 6. Термодинамический цикл поршневого ДВС

со смешанным подводом теплоты

 

а) Расчет промежуточных точек для построения цикла в координатах .

Промежуточная точка в процессе политропического сжатия 1-2

Выбираем , тогда из уравнения политропы

 

.

 

Промежуточная точка в процессе политропического расширения 4-5

Принимаем , тогда из уравнения политропы

 

.

 

б) Расчет промежуточных точек для построения цикла в координатах .

Промежуточная точка в процессе 1-2

Принимаем , тогда:

 

,

,

 

Промежуточная точка в процессе изохорного подвода теплоты 2-3

Принимаем . Так как ,

 

,

.

Промежуточная точка в процессе изобарного подвода теплоты 3-4

Принимаем , при этом:

 

,

.

 

Промежуточная точка в процессе 4-5

Принимаем . При этом:

 

,

 

Промежуточная точка в процессе изохорного отвода теплоты 5-1

Принимая , и учитывая, что , получим:

 

,

.

 

8. Проведем расчет термодинамического цикла поршневого ДВС с изотермическим расширением рабочего тела в процессе 4-5.

При данном изменении в цикле определяем термодинамические параметры состояния в точке 5′:

 

;

;

.

 

Рассчитываем термодинамическую работу и теплообмен .

Процесс 4-5 ′

 

.