Расчет характеристик рабочего тела

Газовая постоянная

Эта величина определяется через универсальную газовую постоянную из соотношения

R = 8315/m, (3)

в котором m(кг/кмоль) - молярная масса газа, заданного в качестве рабочего тела.

Удельная теплоемкость.

Поскольку газ идеален, его удельные массовые изохорная и изобарная теплоемкости определяются без учета температурной зависимости по соотношениям молекулярно-кинетической теории:

С_v = ( i /2)R, С_p = С_v + R, (4)

где i- число степеней свободы молекулы идеального газа (для одноатомного газа i = 3, двухатомного - i = 5, трехатомного и более - i = 6).

Показатель адиабаты.

Он определяется отношением

k= С_p / С_v . (5)

Построение диаграммы термодинамического цикла

Графическому построению цикла предшествует расчет параметров состояния Р,V,T во всех его узловых точках. Расчет базируется на использовании уравнения состояния

PV = RT, (6)

а также уравнений термодинамических процессов, на стыках которых находятся узловые точки.

Например, из состояния «1» в состояние «2» рабочее тело переходит при

Р = const, а из «2» в «3» при PV = const (см. рис. 1). Требуется найти величины Р₂, V₂, T₂, если известны значения Р₁, V₁, Р₃, V₃.Использую условие Р = const, определяется Р₂ = Р₁. В процессе 2-3 Р₂ V₂ = Р₃ V₃, откуда следует V₂ = Р₃V₃/Р_2.

Затем с помощью уравнения (6) находится T₂ = Р₂ V₂/R.

Затем все узловые точки наносятся наPV -диаграмму и соединяются между собой линиями, изображающими соответствующие термодинамические процессы. В случае, если эти линии не являются прямыми (например, изотермический, адиабатный и политропный процессы), для их построения в промежутках между узловыми точками, пользуясь уравнениями соответствующего процесса, следует вычислить по крайней мере по одной дополнительной точке (см. точки 2¢, 3¢, 4¢ на рис.2).