IMG 48

L] rn PjA(s, + s₂) = Pi V,    (5.20b)

Zatem, praca tcclinic/nu oddana nu zewnątrz przez silnik w czasie jednego okresu • pracy, jest równa

L, = L, + L - L, = p,V, + jpdV - p₃V, =jpdV - {p₂V₂ -p,V,)

Po przesunięciu tłoka na odległość r, (co daje ol)jęlu»ć V_t) xnwór dulofuwy »i_v zamyka i ekspandujący czynnik (przemiano zamknięta) wykonuje ubfeiuściuw^ pi_ac< bezwzględną wg rówanin (5.13). zwiększając swą objętość od V, do l . Gdy tłok poko-na odległość r. (co daje objętość końcowy l₂). Otwiera się zawór wylotowy . powraca-jący z martwego położeniu tłok mus. wytłoczyć cały czynnik zawarty w cylindrze przy stałym olśnieniu p₂ (przemiana otwarta). Czyli do układu wałczy doprowadzić prace wytłaczaniu Ly

(5.2A)

(521)

# • * • • jpdv -]d(pV) = jpilV - j pdV - jVdp,

czyli, po uproszczeniu, otrzymujemy ostatecznie wzór nu pracę techniczną:

L, = -jvdp

Wzór ten można również zapisać w formie dla jednostki masy czynnika: 2

/, = -j vd_P

(5.21a)

albo też w formie różniczkowej:

* -Vdp    (5.21c)

^dl> *    (5.2ld)

W powyższym wyprowadzeniu pominięto pracę wykonywaną przez tłok nad otoczeniem Lęf, ponieważ przy powrotnym ruchu tłoka (podczas wytłaczania) jest wykonywana taka sama praca nad otoczeniem, lec z o przeciwnym znaku. Ponadto, w powyższym przykładzie me uwzględniono rozpraszania energii (np. strat tarcia i dławienia przy przepływie przez zawory) oraz ewentualnych różnic energii kinetycznej czynnika na dopływie i wypływie z cylindra.

Trzeb* leż »uwj/yc, /c podobnie jak praca bczwgtędna. praca techniczna nic jest różniczka zupełna, ponieważ jej wielkość zależy od drogi przejęcia pomiędzy stanami I i 2.

Obliczania układów przepływowych oraz zastosowanie w Ich analizie pracy technicznej wiąże się z analogicznym do energii wewnętrznej, ale obejmującym szerszy zakres pojęciem „entalpii" W celu wyjaśnienia sensu lego pojęcia można

rozważyć np układ termodynamiczny przedstawiony na rysunku 5.2. analizując jedynie pierwszą część cyklu jego pracy, tu znacz.y napełnianie cylindra przy otwartym zaworze dolotowym i stałym ciśnieniu, przyjmując, ze na tłoczysko działa stalą siła oporu o wielkości F (co odpowiada stałemu ciśnieniu p działającemu na zewnętrzną część tłoka). Jeżeli, jak pokazuje rysunek 5.2. układ jest pozbawiony przestrzeni szkodliwej, to dla procesu zachodzącego od „0” do „1” rówanic zasady zachowania energii (5.1) przyjmuje postać:

Ej = (E,-Eo) + E_w    (5.22a)

Ponieważ w stanic „0" cylinder jest pusty oraz pomija się energię kinetyczną i potencjalną czynnika, początkowa energia układu = 0. Stan końcowy układu (po doprowadzeniu czynnika do wnętrza cylindra, az do osiągnięcia stanu „i") jest związany z nabyciem przez układ pewnej energii wewnętrznej oraz wykonaniem pracy dla pokonania siły F, przy czym w czasie napełniania cylindra nic zachodzi wymiana ciepła z otoczeniem, czyli również E_w = 0. Zatem równanie (S.22a) przekształca się do postaci:

Ej = E, - U F s, = U + p A sj = U +p V,    (5.22b)

Występującą w równaniu (5.22b) energię (w uogólnionym zapisie E = U ♦ pV) nazwano entalpią, a określające ją równanie jcsl nazywane równaniem lub funkcją Cibbsa

/ = U + pV    (S.22c)

Entalpia jcsl ekstensywnym parametrem stanu i podlega prawu sumowunta Natomiast po podzieleniu entalpii / przez masę czynnika, otrzymujemy tzw. entalpię właściwą:

i = m + pv    (5.22d)

która jest juz intensywnym parametrem stanu. W zapisie różniczkowym:

di = du + pdv + vdp    (5.22c)

Wielkość tu, będąc funkcją parametrów stanu u. p i v, jest równic/ pnramcitcm (lunkeją) stanu, zależy tylko od wartości sianu początkowego i końcowego, u mc /ul«

79