Помочь с задачей по термодинамке, очень буду благодарен
Для цикла состоящего из процессов
1-2 при T=const (изотерма);
2-3 при V=const (изохора);
3-4 при T=const (изотерма);
4-1 при V=const (изохора), требуется:
1. Рассчитать давление, удельный объем, температуру для основных точек цикла.
2. Для каждого из процессов определить значения показателей политропы, теплоемкости, вычислить изменение внутренней энергии, энтальпии, теплоту и работу процесса.
3. Определить суммарные количества подведенной и отведенной теплоты, работу цикла и термической КПД.
4. Построить цикл PV и TS на диаграммах состояния.
Принять газовую постоянную воздуха R=287 Дж/(кг•К); р1=0,3 МПа, T1=300 К, p2=0,8 МПа, Т3=473К
Для решения задачи воспользуемся уравнением состояния идеального газа:
pV = mRT
где p - давление, V - объем, m - масса газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.
Для основных точек цикла:
Точка 1: p1 = 0,3 МПа, T1 = 300 К. Из уравнения состояния идеального газа получаем удельный объем:
V1 = mRT1/p1 = RТ1/p1 = 287*300/0,3 = 287000 м^3/кг
Точка 2: p2 = 0,8 МПа, V2 = V1, из уравнения состояния идеального газа получаем температуру:
T2 = p2V2/mR = p2V1/mR = p2RТ1/p1m = 0,8287300/(0,3*28,96) = 990,3 К
Точка 3: T3 = 473 К, V3 = V2. Из уравнения состояния идеального газа получаем давление:
p3 = mRT3/V3 = RT3/V3 = RТ3/V2 = 287*473/287000 = 0,473 МПа
Точка 4: p4 = p1, V4 = V3, из уравнения состояния идеального газа получаем температуру:
T4 = p4V4/mR = p4V3/mR = p4RT3/m = 0,3287473/(28,96*287000) = 85,9 К
Для каждого из процессов:
Процесс 1-2 (изотерма): Т1 = Т2 = 300 К. Так как процесс изотермический, то показатель политропы n = 1. Теплоемкость при постоянной температуре: C = Cp = 1005 Дж/(кг•К) (для воздуха). Изменение внутренней энергии равно нулю (потому что процесс изотермический). Из первого начала термодинамики следует, что Q = W. Тогда работа процесса:
W1-2 = Q1-2 = nCp(T2-T1) = 11005(990,3-300) = 690,15 кДж/кг
Процесс 2-3 (изохора): V2 = V3. Так как процесс изохорный, то pV^n = const, где n - показатель политропы. Так как V = const, то n = бесконечности. Тогда p1V1 = p2V2, откуда p2 = p1(V1/V2
Задача не имеет решения. Это тупик.