2.1.3 Расчет основных термодинамических параметров в точке 3

1. Удельный объем v, м³/кг:

Так как термодинамический процесс 3-4 изохорный, то

2. Абсолютная температура , K:

Так как термодинамический процесс 2-3 изотермный, то К

3. Абсолютное давление , Па:

Так как процесс 2-3 изотермный, то исходя из соотношения параметров, определяющих этот процесс:

где v₂ и v₃ – значения удельного объема газа в точках 2 и 3, р₂ и р₃ – абсолютные значения давлений газа в точках 2 и 3.

Па

2.1.4 Расчет основных термодинамических параметров в точке 4

1. Абсолютная температура , K:

Так как термодинамический процесс 4-1 адиабатный, то из соотношения параметров, имеем:

где v₁, v₄ – значения абсолютных давлений газа в 1 и 4 точках, T₁ и T₄ – абсолютное значение температур газа в точках 1 и 4, k=1,67 – показатель адиабаты, для одноатомных газов.

К

2. Удельный объем v, м³/кг в термодинамическом процессе 3-4: .

3. Абсолютное давление , Па:

Так как термодинамический процесс 4-1 адиабатный, то из соотношения параметров, имеем:

где р₁, р₄ – значения абсолютных давлений газа в 1 и 4 точках, T₁ и T₄ – абсолютное значения температур газа в точках 1 и 4, k=1,67 – показатель адиабаты, для одноатомных газов.

Па

2.2 Расчет удельного количества теплоты q и удельной работы l в каждом термодинамическом процессе

Для расчета удельного количества теплоты q и удельной работы l в исследуемых процессах нам необходимы рассчитать удельную теплоемкость при постоянном давлении с_р и объеме с_v, удельную теплоемкость политропного процесса с_n.

Из известного уравнения Майора и определения показателя адиабаты выразим с_v:

где с_р и с_v – удельные теплоемкости при постоянном давлении и объеме, R – удельная газовая постоянная.

где k – показатель адиабаты (k=1,67 для одноатомных газов), с_р и с_v – удельные теплоемкости при постоянном давлении и объеме.

Выражение подставляем в уравнение Майора выражая с_v, имеем:

Значение удельной газовой постоянной и показателя адиабаты подставляем в уравнение  , имеем:

Найденные значения подставляем в уравнение Майора, получим:

Удельная теплоемкость политропного процесса вычисляется по формуле:

2.2.1 Расчет удельного количества теплоты q и удельной работы l в процессе 1–2

2.2.1.1 Определение удельного количества теплоты q

Так как процесс 1-2 изобарный, то исходя из определения процесса, имеем:

где с_р – удельная теплоемкость при постоянном давлении, Т₁ и Т₂ – абсолютные температуры газа в точках 1 и 2.

Найденные в пункте 2.2, 2.1.1 и 2.1.2 величины подставляем в выражение , получим:

2.2.1.2 Определение удельной работы l

Так как процесс 1-2 изобарный, то исходя из определения процесса, имеем:

Если выразить через абсолютные температуры, то получим:

Величины, заданные в пункте 1.2, подставляем в выражение , имеем:

2.2.2 Расчет удельного количества теплоты q и удельной работы l в процессе 2–3

2.2.2.1 Определение удельного количества теплоты q

Так как процесс 2-3 изотермный, то исходя из определения процесса, имеем:

где R – удельная газовая постоянная, р₂ и р₃ – абсолютные давления газа в точках 2 и 3, Т₃ – абсолютная температура газа в точке 3.

Величины, полученные в пункте 2.1.3 и заданные в пункте 1.2, подставляем в выражение , получим:

2.2.2.2 Определение удельной работы l

Так как процесс 2-3 изотермный, то исходя из определения, процесса имеем: