2015-05-13
3335
Показатель политропы находится из уравнения политропного процесса, связывающего отношение объемов и давлений 
, откуда
.
Удельная работа политропного процесса находится как (см. табл. 6.1)
,
тогда полная работа, затраченная на сжатие газа массой M, будет равна
Температуру в конечном состоянии находим из уравнения политропного процесса в p–T координатах:
или из уравнения состояния идеального газа, записанного в форме (1.6):
;
Теплоту политропного процесса можно найти из соотношения между работой и теплотой, которое получим, подставив в отношение 
формулы для их расчета, взятые из таблицы, и учтя, что 
:
.
Отсюда (при k =1,33 для трехатомного газа):
6.8. 1 кг метана CH4 при p 1 = 5 бар, t 1 = 127 oС изобарически расширяется до двойного объема, а затем изотермически сжимается до давления p 3 = 50 бар. Определить суммарные теплоту, работу, изменение внутренней энергии и энтропии процесса.
Изобразить процессы в диаграммах p–v и T–s.
Ответ:
Изображение процессов в диаграммах p–v и T–s дано нарис. 6.8.
Рис. 6.8. К задаче 6.8
Пояснение: для корректного изображения рассчитанных выше процессов необходимо выяснить относительное расположение точек 1 и 3. Имеем по условию задачи
а из условия изотермичности процесса 2–3:
Тогда
Отсюда следует 
или 
, т. е. 
.
Таким образом, точка 3 должна находиться левее точки 1 на диаграмме p–v. Из вычисленных значений изменения энтропии в процессах 1–2 и 2–3 следует, что в диаграмме T–s точка 3 должна быть расположена правее точки 1.
6.9. В дизельном двигателе воздух всасывается в цилиндр при давлении p 1 = 0,95 бар, t 1 = 13 оС. Рабочий объем цилиндров Vh = V 1– V 2 = 23 л, степень сжатия ε = 
= 16. После политропного сжатия температура воздуха достигает значения t 2 = 460 оС. Вычислить массусжимаемого воздуха, показатель политропы сжатия, удельную теплоемкость процесса сжатия, количества теплоты и работы в процессе сжатия в цилиндре двигателя.
Представить процесс сжатия в диаграммах p–v и T–s.
