1
Radzikowski Robert WP‐5.3
Zadanie II 7.3
Wydajność sprężarki idealnej dzielona jest przez strumień wymiany masy tłoczonego powietrza
równy =0.03294
. Sprężarka idealnie tłoczy powietrze z otoczenia o parametrach tlenu
p
1
=1[Atm] oraz t
1
=20
i zgęszcza je do ciśnienia p
2
=5[at]. Zgęszczanie przebiega w przemianie
izochorycznej. Indywidualna stała gazowa powietrza równa jest R=287.04
. Moc napędowa
sprężarki idealnej określona jest zależnością:
.
Obliczyć strumień wody chłodzący sprężarkę idealną
, wiedząc że temperatura wody wzrasta od
wartości
do
zaś ciepło właściwe wody
. Oraz że strumień
ciepła
oddawany przez układ sprężarki do otoczenia równy jest mocy sprężarki
.
Dane: Szukane:
=0.03294
p
1
=1[Atm]
p
2
=5[at]
t
1
=20
2
1. Rysuje wykresy odwracalnego lewo bieżnego biegu sprężarki we współrzędnych pV i T S
2. Obliczam wartość ciepła dla jednego cyklu pracy sprężarki
2a. Bilans energii dla przemiany izotermicznej
Druga postać I zasady termodynamiki
3
Zasób energii wewnętrznej w układzie substancjalnym wyrażony jest zależnością.
Ciepło właściwe wody
=const
Układ substancjalny
m = const
Przemiana izochoryczna
V =const
Przyrost energii wewnętrznej
Zatem bilans energii wewnętrznej zredukuje się do postaci
Całkując równanie w granicach
Otrzymujemy ilość ciepła pobranego przez wodę chłodzącą w przemianie izochorycznej dla jednego
cyklu sprężarki
3. Obliczam strumień ciepła pobierany przez wodę chłodzącą sprężarkę idealną w przemianie
izochorycznej.
4
4. Obliczam strumień wymiany masy wody chłodzącej sprężarką izotermiczną
5. Obliczam wartość masy strumienia przemiany wody chłodzony sprężarką izotermiczną
6. Wykonuje rachunek mian dla strumienia ciepła
7. Wykonuje rachunek mian dla strumienia wymiany masy