Термодинамические циклы. Ларионов А.Н - 23 стр.

UptoLike

23
ɩɪɢ ɷɬɨɦ ɬɟɩɥɨɬɭ
1
Q . ɇɚ PV ɞɢɚɝɪɚɦɦɟ ɷɬɨɬ ɩɪɨɰɟɫɫ ɩɪɟɞɫɬɚɜɥɟɧ ɢɡɨ-
ɛɚɪɨɣ 23o . ȼ ɫɨɫɬɨɹɧɢɢ, ɫɨɨɬɜɟɬɫɬɜɭɸɳɟɦ ɬɨɱɤɟ 3, ɝɨɪɟɧɢɟ ɬɨɩɥɢɜɚ
ɩɪɟɤɪɚɳɚɟɬɫɹ, ɚ ɝɨɪɹɱɢɟ ɩɪɨɞɭɤɬɵ ɫɝɨɪɚɧɢɹ ɚɞɢɚɛɚɬɧɨ ɪɚɫɲɢɪɹɸɬɫɹ (ɥɢ-
ɧɢɹ 34o ɧɚ ɪɢɫ. 2.4.1). ɉɨ ɡɚɜɟɪɲɟɧɢɢ ɩɪɨɰɟɫɫɚ ɪɚɫɲɢɪɟɧɢɹ (ɬɨɱɤɚ 4
PV ɞɢɚɝɪɚɦɦɵ) ɨɬɤɪɵɜɚɟɬɫɹ ɜɵɯɥɨɩɧɨɣ ɤɥɚɩɚɧ ɢ ɩɪɨɞɭɤɬɵ ɫɝɨɪɚɧɢɹ
ɜɵɜɨɞɹɬɫɹ ɢɡ ɰɢɥɢɧɞɪɚ ɢɡɨɯɨɪɧɨ (ɥɢɧɢɹ 41o ), ɤɚɤ ɢ ɜ ɞɜɢɝɚɬɟɥɟ ɫ ɩɨɞɜɨ-
ɞɨɦ ɬɟɩɥɨɬɵ ɩɪɢ V const . ɉɪɢ ɷɬɨɦ ɪɚɛɨɱɟɟ ɬɟɥɨ ɨɬɞɚɺɬ ɬɟɩɥɨɬɭ
2
Q .
ɉɚɪɚɦɟɬɪɵ ɯɚɪɚɤɬɟɪɧɵɯ ɬɨɱɟɤ ɰɢɤɥɚ ɫ ɩɨɞɜɨɞɨɦ ɬɟɩɥɨɬɵ ɩɪɢ ɩɨɫɬɨ-
ɹɧɧɨɦ ɞɚɜɥɟɧɢɢ ɦɨɝɭɬ ɛɵɬɶ ɨɞɧɨɡɧɚɱɧɨ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɵ, ɟɫɥɢ ɢɡɜɟɫɬɧɵ: 1) ɢɫ-
ɯɨɞɧɨɟ ɫɨɫɬɨɹɧɢɟ ɪɚɛɨɱɟɝɨ ɬɟɥɚ ɜ ɬɨɱɤɟ 1 ɞɢɚɝɪɚɦɦɵ ɰɢɤɥɚ, ɬɨ ɟɫɬɶ ɩɚɪɚ-
ɦɟɬɪɵ
111
,,PV T; 2) ɫɬɟɩɟɧɶ ɫɠɚɬɢɹ
1
2
V
V
H
; 3) ɫɬɟɩɟɧɶ ɩɪɟɞɜɚɪɢɬɟɥɶɧɨɝɨ
ɪɚɫɲɢɪɟɧɢɹ
3
2
V
V
U
.
ɉɚɪɚɦɟɬɪɵ ɪɚɛɨɱɟɝɨ ɬɟɥɚ ɜ ɭɡɥɨɜɵɯ ɬɨɱɤɚɯ ɰɢɤɥɚ ɦɨɝɭɬ ɛɵɬɶ ɨɩɪɟ-
ɞɟɥɟɧɵ ɢɡ ɨɛɳɢɯ ɬɟɪɦɨɞɢɧɚɦɢɱɟɫɤɢɯ ɫɨɨɬɧɨɲɟɧɢɣ ɢ ɨɩɪɟɞɟɥɹɸɬɫɹ ɫɥɟ-
ɞɭɸɳɢɦɢ ɜɵɪɚɠɟɧɢɹɦɢ.
Ɍɨɱɤɚ 2:
1
2
1
21 1
2
1
1
1
21 1
2
;
;
.
k
k
k
k
V
V
V
PP P
V
V
TT T
V
H
H
H
°
°
°
§·
°
 
®
¨¸
©¹
°
°
§·
°
¨¸
°
©¹
¯
(2.4.1)
Ɍɨɱɤɚ 3:
1
32
321
1
3
32 2 1
2
;
;
.
k
k
V
VV
PPP
V
TT T T
V
UU
H
H
U
UH
°
°
°
®
°
°
°
¯
(2.4.2)
Ɍɨɱɤɚ 4:
41
31
43 3 1
11
1
1
3
41 1
1
;
;
.
kk
k
k
kk
VV
VV
PP P P
VV
V
TT T
V
U
U
H
HU U
°
°
°
§· § ·
°
®
¨¸ ¨ ¸
©¹ © ¹
°
°
§·
°
¨¸
°
©¹
¯
(2.4.3)
 ��� ���� ������� Q1 . �� P � V ��������� ���� ������� ����������� ���-
����� 2 � 3 . � ���������, ��������������� ����� 3, ������� �������
������������, � ������� �������� �������� ��������� ����������� (��-
��� 3 � 4 �� ���. 2.4.1). �� ���������� �������� ���������� (����� 4
P � V ���������) ����������� ��������� ������ � �������� ��������
��������� �� �������� �������� (����� 4 � 1 ), ��� � � ��������� � �����-
��� ������� ��� V � const . ��� ���� ������� ���� ������ ������� Q2 .
      ��������� ����������� ����� ����� � �������� ������� ��� �����-
����� �������� ����� ���� ���������� ����������, ���� ��������: 1) ��-
������ ��������� �������� ���� � ����� 1 ��������� �����, �� ���� ����-
                                                  V
����� P1 , V1 , T1 ; 2) ������� ������ � � 1 ; 3) ������� ����������������
                                                 V2
                    V
���������� � � 3 .
                    V2
      ��������� �������� ���� � ������� ������ ����� ����� ���� ����-
������ �� ����� ����������������� ����������� � ������������ ���-
������� �����������.
                     �
                     �V2 � V1 ;
                     �     �
                     �                 k
                     �          �V �
      ����� 2: � P2 � P1 � � 1 � � P1 � � k ;                       (2.4.1)
                     �          � V2 �
                     �                k �1
                     �T � T � � V1 � � T � � k �1.
                     � 2 1 �� V2 ��        1
                     �
                 �                    V1
                 �V3 � � � V2 � � � � ;
                 ��
                  � P3 � P2 � P1 � � ;
                                    k
     ����� 3:                                                          (2.4.2)
                  �         V
                  �T3 � T2 � 3 � T2 � � � T1 � � � � k �1.
                  �         V2

                 �
                 �
                 �V4 � V1;
                 �                 k                      k
                 �          � V3 �           � � � V1 �
                                                        � � P1 � � ;
                                                                  k
     ����� 4:      P
                 � 4 � P  �
                        3 �      �   �  P  �
                                          3 �                          (2.4.3)
                 �            V
                            � 1�             � �   � V1 �
                 �                            k �1
                 �T � T � � k �1 � � � � V3 � � T � � k .
                 � 4 1                 � �              1
                 �                     � V1 �
                                            23