Определить параметры рабочего тела (воздуха) в характерных точках цикла Карно, рассчитать работу и термический КПД цикла, если pмин = 0,1 МПа, Tмин = 300 К, pмакс = 25 МПа, Tмакс = 1200 К.
Рис. 7.7. Цикл Карно в pv- и Ts-диаграммах
Параметры рабочего тела в точке 1: p1 = pмакс = 25000000 Па, T1 = Tмакс = 1200 K. Отсюда м3/кг.
Параметры рабочего тела в точке 2: T2 = Tмакс = 1200 K.
Давление в точке 2 можно определить из уравнения адиабатного процесса
, отсюда ,
и так как p3 = pмин = 0,1 МПа, T3 = Tмин = 300 K, то
Па,
Удельный объем м3/кг.
Параметры рабочего тела в точке 3:
p3 = pмин = 0,1 МПа, T3 = Tмин = 300 K, м3/кг.
Точка 3:
T3=T4 = Tмин = 300 K;
Из уравнений адиабатного процесса 4-1:
, тогда Па.
Из уравнений изотермического процесса 3-4:
p4v4 = p3v3, откуда м3/кг.
Термический КПД цикла
.
Количество подведенного тепла
Дж/кг.
Количество отведенного тепла
Дж/кг.
Работа цикла
l = q1 – q2 = 229872 – 57800 = 172072 Дж/кг.
Проверяем термический КПД:
.