Zadanie Zadanie 8.6.10: Cykl Diesla – sprawność i praca w cyklu termodynamicznym

Idealizowany cykl Diesla z podanymi ciśnieniami i objętościami: wyprowadzenie wzoru na sprawność oraz obliczenie sprawności i pracy jednego cyklu.

Treść zadania

Rozpatrujemy cykl Diesla złożony z przemian:

1\rightarrow2

— adiabatyczne sprężanie,

2\rightarrow3

— izobaryczne ogrzewanie,

3\rightarrow4

— adiabatyczne rozprężanie oraz

4\rightarrow1

— izochoryczne chłodzenie. Stany gazu opisują dane:

p_1=100\text{ kPa}

V_1=V_4=500\text{ cm}^3

V_2=50\text{ cm}^3

V_3=100\text{ cm}^3

p_2=p_3=2500\text{ kPa}

p_4=260\text{ kPa}

oraz

\frac{C_p}{C_V}=1,4

. Ciśnienia podano w zaokrągleniu; w obliczeniach użyj podanych wartości. Stopień sprężania wynosi

V_1/V_2=10

, a stopień odcięcia

V_3/V_2=2

. Oblicz sprawność cyklu oraz pracę gazu wykonaną w jednym cyklu. Następnie wyprowadź wzór na sprawność, korzystając z podanych ciśnień i objętości.

\eta\approx54,3\%

; praca gazu w jednym cyklu:

W\approx237,5\text{ J}

. Z podanych danych:

\eta=1-0,64\frac{C_V}{C_p}