1. Робоче тіло – ідеальний газ

1.1.1. Маса ідеального газу

Визначимо масу робочого тіла (O2), яке виконує цикл, використовуючи рівняння стану ідеального газу pV=mRT. Питому газову сталу, що входить у цю формулу, розраховуємо за співвідношенням: R=µR/µ, в якому універсальна газова стала µR=8314 Дж/(кмоль·К), а молярна маса O2:

µ = 32 г/моль

R= µR/µ=8314/32=259,81 Дж/(кг·К)

m= P1·V1/RT1=(11·105·0,56)/( 259,81 ·673)=3,52p1∙V1R∙T1=15∙105Па∙0,7м3188,95Дж(кг∙К)∙483К=11,5 кг.

1.1.2. Визначимо параметри стану в початковій точці циклу

Розрахуємо невідомі параметри стану у вузлових точках циклу. За вихідну точку візьмемо точку 1, тому що для неї відомі два параметри стану:   P1 =1,1 МПа, та Т1 = 673 К. Питомий об’єм O2 можна знайти, якщо поділити об’єм ідеального газу в точці 1 на масу робочого тіла:

v1 =V1/m=0,56/3,52=0,16 м3/кг.

Питому внутрішню енергію, питому ентальпію та питому ентропію обчислимо за залежностями:

u=cv·Tі

s=cp·ln(Tі/Тн.у.) - R·ln(Pі/Pн.у.)

h=cp·Tі ,

якщо спочатку знайдемо ізобарну та ізохорні масові теплоємності O2 . Молярні теплоємності µcp та µcv отримаємо в залежності від атомності газу:

µcp=29.2 кДж/(кмоль К)