Определение массовых изобарной и изохорной теплоёмкостей

3.3. Определение массовых изобарной и изохорной теплоёмкостей.

Массовые изобарная и изохорная теплоёмкости (кДж/(кг·К)) определяется по формуле:

 где  – мольные изобарная и изохорная теплоёмкости, кДж/(кмоль ·К).

Таблица 2

Приближенные значения мольных теплоемкостей при постоянном объеме и постоянном давлении () []

3.4. Процессы газового цикла.

Рассматриваемые процессы газа равновесные, т. е. состоят из равновесных промежуточных состояний, которые характеризуются одинаковым давлением, удельным объемом и температурой. Расчет процессов газового цикла начинается с процесса (1-2).

Уравнение первого закона термодинамики дает возможность исследовать явления, происходящие с газами при изменении его состояния.

В общем виде первый закон термодинамики представляет собой математическое выражение закона сохранения и превращения энергии. Его можно представить в таком виде :

,

т.е. подведенное к газу тепло расходуется на изменение внутренней энергии газа и на совершение работы.

Изменение энтальпии для термодинамических процессов  определяется по формуле

Превращение работы в теплоту происходит всегда полностью, обратный же процесс превращения теплоты в работу при непрерывном переходе возможен лишь при определенных условиях. Второй закон термодинамики устанавливает условия преобразования тепловой энергии в механическую, определяет направление, в котором протекают процессы, а также максимальное значение работы, которая может быть произведена тепловым двигателем.

Для изучения процессов превращения тепла в работу в тепловых двигателях используют параметр состояния газа – энтропию газа.

В данной работе рассматривается прямой обратимый цикл. Второй закон термодинамики для обратимого процесса имеет вид :

Для вычисления изменения энтропии для термодинамических процессов (кроме адиабатного) используют логарифмические зависимости. В адиабатном процессе изменения состояния газа, в котором , энтропия не изменяется.

Если в прямом цикле в процессе расширения к газу подводится тепло в количестве , а в процессе сжатия от газа тепло отводится в количестве , то разность  как теплота исчезает в течение цикла в результате преобразования её в механическую энергию. Так как газ возвращается в первоначальное состояние, изменение внутренней энергии нет , т.е. в соответствии с первым законом термодинамики:

,

так как в течение цикла совершена полезная работа. Исчезнувшее тепло , затраченное на совершение полезной работы, называется полезным теплом; количества тепла  называется подведенным теплом, а  - отведенным.

Для количественной оценки работы идеального теплового двигателя, в котором отсутствуют потери на трение, пропуски через не плотности, излучение вводится отношение

,

называемое термическим коэффициентом полезного действия. Этот коэффициент измеряет количество полезной работы на единицу подведенного тепла.

Похожие работы

Газовый цикл тепловых двигателей и установок

Скачать

17486

5

45

... 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: ...

Расчет идеального цикла газотурбинного двигателя

Скачать

12192

10

3

... , определены изменения внутренней энергии, энтальпии, энтропии, теплоты, удельные работы процессов и за цикл. Изображён идеальный цикл в p-v и T-S-координатах. Определены погрешности рассчитанных  и . Рассчитаны энергетические характеристики ГТД. Введение Авиационный газотурбинный двигатель является сложной технической системой с высокими удельными параметрами. Конструкция доводилась до ...

Расчет и анализ идеального цикла ДВС со смешанным подводом теплоты

Скачать

19509

8

2

... 575 1,725 1,875 ηt % 57,6 59,5 61,2 62,6 63,8 64,9 64,3 63,3 62,4 61,5 60,6 59,7 61,3 61,6 61,8 62,0 62,1 62,2   5.4 Анализ В ДВС с воспламенением рабочей смеси (около ВМТ) от электрической искры время сгорания очень мало, в связи, с чем допустимо принять, что процесс подвода теплоты осуществляется при постоянном объеме ( ...

Термодинамический анализ цикла газовой машины

Скачать

7428

4

2

Исходные данные: Рабочее тело обладает свойствами воздуха, масса равна 1 кг Газовый цикл состоит из четырех процессов, определяемые по показателю политропы. Известны начальные параметры в точке 1 (давление и температура), а также безразмерные отношение параметров в некоторых процессах Дано: n1-2 =1,35; n2-3 = ∞; n3-4 = К; n4-1 = ∞; p1 = 1∙105 Па; t1 = 90 ºC; v1/v2 ...