Циклы двс с подводом теплоты при постоянном объеме
 | Идеальный газ с начальными параметрами p1, v1,T1сжимается по адиабате 1-2. В изохорном процессе 2-3 рабочему телу от внешнего источника теплоты передается количество теплоты q1. В адиабатном процессе 3-4 рабочее тело расширяется до первоначального объема v4=v1. В изохорном процессе 4-1 рабочее тело возвращается в исходное состояние с отводом от него теплоты q2 в теплоприемник. |
Характеристиками цикла являются: 
- степень сжатия; 
- степень повышения давления.
Количество подведенной и отведенной теплот определяются по формулам
кДж/кг
Для термического кпд цикла
или 
.
Термический кпд цикла Карно (эталон) 
.
Параметры рабочего тела во всех характерных точках цикла:
| Точка 1 |  |
| Точка 2 |  ;   ;  |
| Точка 3 |    ;  |
| Точка 4 |     . |
Полезная работа 
, которую производит 1 кг рабочего тела за один цикл равна разности работ расширения и сжатия
Контрольное задание 4.
Задача 4.1. Для идеального цикла поршневого двигателя с подводом теплоты при постоянном объеме определить параметры во всех основных точках, полезную работу, количество подведенной и отведенной теплоты, термический КПД цикла Карно по условиям задачи, если даны 
= 1 бар, T = 320 К, степень сжатия 
= 4,0, степень повышения давления 
= 4,0. Рабочее тело - воздух, показатель адиабаты k=1,4. Теплоемкость рабочего тела принять постоянной (сv=0,724 кДж/кг∙К). (3 балла)
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ
Плоская стенка.
Количество теплоты, проходящее через плоскую однородную стенку в единицу времени
–коэффициент теплопроводности материала стенки, Вт/м∙К; t1 и t2 - температуры поверхностей стенки, °С; F – площадь стенки, м2; δ – толщина стенки, м.
Для многослойной стенки
;
.
где 
- эквивалентный коэффициент теплопроводности многослойной стенки; n - число слоев; 
–
толщины слоев стенки; 
– коэффициенты теплопроводности отдельных слоев.
Температура на поверхности слоев многослойной стенки
; 
;
.
Контрольное задание 5
Задача 5.1. Определить коэффициент теплопроводности кирпичной стенки печи толщиной δ =______ мм, если температура на внутренней поверхности стенки 300 °С и на наружной 60 °С. Потери теплоты через стенку q = 190 Вт/м2.
(1 балл)
Задача 5.2. Определить удельный тепловой поток через бетонную стенку толщиной δ =______ мм, если температуры на внутренней и наружной поверхностях соответственно равны t1 = 15 °C и t2 = −15 °C. Коэффициент теплопроводности бетона λб=1,0 Вт/м∙К. (1 балл)
Задача 5.3. Слой льда на поверхности воды имеет толщину 250 мм, температуры на нижней и верхней поверхностях соответственно t1 = 0 °C и t2 = −15 °C. Определить тепловой поток через 1 м2 поверхности льда, если его коэффициент теплопроводности λл=2,25 Вт/м∙К. Как изменится тепловой поток если лёд покроется слоем снега толщиной δс = _____ мм с коэффициентом теплопроводности λс=0,465 Вт/м∙К и температура на поверхности снега будет t2с = −20 °C? (3 балла)
| № зада- | Наименование величин | Вариант | |||||||||
| чи | |||||||||||
| 5.1 | δ | ||||||||||
| 5.2 | δ | ||||||||||
| 5.3 | δс |
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. В.А. Кудинов Э.М. Карташов Техническая термодинамика: Учеб. пособие для втузов. – 5-е изд., стер. – М.: Высшая школа, 2007. – 261 с.
- Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. - М.: Высшая школа, 1980. - 469 с.
3. Болгарский А.В., Голдобеев В.И., Идиатуллин Н.С., Толкачева Д.Ф. Сборник задач по термодинамике и теплопередаче / Учебное пособие для ВУЗов. -М.: Высшая школа, 1972. - 304 с.
4. Ерохин В.Г., Маханько М.Г. Сборник задач по основам гидравлики и теплотехники: Учебное пособие. Изд. 3 –е, испр. – М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2009. – 240 с.
5. Жуховицкий Д. Л. Сборник задач по технической термодинамике: учебное пособие – 2-е изд. – Ульяновск: УлГТУ, 2004. – 98 с.
Соотношения между единицами измерения давления
Таблица 1
| Бар | Паскаль Па (Н/м2) | Физичес- кая атмос- фера, атм | Техничес- кая атмос- фера, ат (кГ/см2) | Миллимет- ры ртутно- го столба, мм рт. ст. | Миллимет- ры водяного столба, мм вод.ст. | |
| 1 бар | 105 | 0,987 | 1,02 | |||
| 1 Н/м2 | 10-5 | - | - | - | - | |
| 1 атм | 1,013 | 1,033 | ||||
| 1 ат | 0,981 | 0,968 | 735,6 | |||
| 1 мм рт. ст. | 0,00133 | 0,001316 | 0,00136 | 13,6 | ||
| 1 мм вод. ст.(1 кГ/м2) | 9,81· 10-5 | 9,81 | 9,68· 10-5 | 10-4 | 0,0736 |
Значения µ и R для газов
Таблица 2
| Газы | Химическое обозначение | µ | R, Дж/кг∙K |
| Азот | N2 | 28,013 | 296,015 |
| Аммиак | NH3 | 17,030 | 488,215 |
| Аргон | Ar | 39,948 | 208,128 |
| Водород | H2 | 2,014 | 4128,252 |
| Водяной пар | H2O | 18,015 | 461,512 |
| Гелий | He | 4,0026 | 2077,224 |
| Кислород | O2 | 31,99 | 259,829 |
| Метан | CH4 | 16,043 | 518,251 |
| Окись углерода | CO | 28,0105 | 296,827 |
| Углекислый газ | CO2 | 44,010 | 188,918 |