Robert Turos WM-32 rturos@gmail.com
Zadanie II.4.3
Parametry stanu w punktach charakterystycznych obiegu Otto oraz prace bezwzględne
objętościowe są odpowiednio równe: przed zagęszczaniem adiabatycznym ciśnienie p
1
=1[at],
temperatura T
1
=300 [K], zasób objętości V
1
=1[m
3
], zaś po zagęszczeniu ciśnienie p
2
=12[at],
temperatura T
2
=
]
[
181
,
610
1
1
1
2
K
T
p
p
k
k
=
+
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
−
,
zasób objętości V
2
=
169495
,
0
1
2
1
=
•
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
V
p
p
k
[m
3
]
praca bezwzględna objętościowa L
1-2
=
⎟
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
−
−
−
k
k
p
p
k
V
p
1
1
2
1
1
1
(
)
1
(
= -253,573 [kJ].
Po przemianie izochorycznego sprężania ciśnienie p
3
=
75931
,
2
)
1
(
2
1
1
2
1
=
+
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
•
Δ
−
p
p
p
V
Qd
k
k
[MPa],
temperatura T
3
=
24
,
1430
)
1
(
1
1
1
2
1
1
=
•
⎟
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
+
Δ
−
−
T
p
p
V
p
Qd
k
k
k
[K], zasób objętości V
3
=V
2
, praca
bezwzględna objętościowa L
2-3
=0. Po przemianie adiabatycznego rozgęszczania
p
4
=
229943
,
0
)
1
(
1
1
2
1
1
=
+
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
Δ
−
−
p
p
p
V
Qd
k
k
k
[MPa], temperatura
T
4
=
189
,
703
1
)
1
(
1
1
2
1
1
1
=
•
⎟
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎜
⎝
⎛
+
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
Δ
−
−
T
p
p
V
p
Qd
k
k
k
[K], zasób objętościowy V
4
=V
1
, zaś praca bezwzględna
objętościowa L
4-1
=0. Podczas przemiany izochorycznego sprężania do obiegu doprowadzono
przyrost ilości ciepła
160
=
ΔQd
[kcal]. Zakładamy, że przemiany obiegu są przemianami
odwracalnymi oraz, że czynnikiem pracującym w obiegu jest powietrze traktowane tak jak gaz
doskonały dla którego indywidualna stała gazowa R=287,04
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
kgK
J
, zaś wykładnik izentropy
k=1,4. Obliczyć przyrosty ilości ciepła przemian obiegu Otto.
Rozwiązanie
1.
Wykresy obiegu termodynamicznego Otto dla powietrza we współrzędnych pV i TS z
zaznaczonymi przepływami przyrostów ilości ciepła.
T
p
T
3
p
3
T
2
p
4
T
4
p
2
T
1
p
1
S =S
1
2
V =V
2
3
Q =Q
2-3
d
Q
d
Q
w
δQ=0
δQ=0
Q =Q
2 -3
w
S =S
3
4
V =V
1
4
S
V
1
1
2
4
3
3
4
2
