W tym zadaniu oblicz temperaturę spalin opuszczających komorę cylindra silnika, gdyby osiągnął on sprawność maksymalną, oraz iloraz ciepła oddanego i pobranego w rzeczywistości przez ten silnik, jeśli jego rzeczywista sprawność wynosi 70% sprawności maksymalnej w cyklu Carnota równej
Sprawność teoretyczną silnika cieplnego liczymy przy założeniu, że gaz roboczy podlega przemianom takim, jak w cyklu Carnota. Wtedy otrzymamy maksymalną sprawność, jaką może mieć silnik cieplny.
Korzystamy więc ze wzoru na sprawność silnika Carnota:
gdzie T2 to teoretyczna temperatura spalin, a T1 = (2200 + 273) K = 2473 K.
Stąd teoretyczna temperatura spalin wynosi:
Po podstawieniu danych otrzymujemy:
Z treści zadania wiemy, że rzeczywista sprawność tego silnika to:
Mamy jeszcze policzyć iloraz ciepła oddanego i pobranego. Skorzystamy ze wzoru na sprawność
Szukany iloraz wynosi:
Po podstawieniu danych mamy:
Odpowiedź: Przy maksymalnej sprawności spaliny, które opuszczają komorę cylindra silnika, mają temperaturę 914oC. Przy rzeczywistej sprawności tego silnika iloraz ciepła oddanego i pobranego wynosi
Korzystamy więc ze wzoru na sprawność silnika Carnota i wzoru na sprawność silnika.
Przykład Przykład 1.
75Przykład Przykład 2.
76Przykład Przykład 3.
79Przykład Przykład 4.
81Przykład Przykład 5.
83Przykład Przykład 6.
84Zadanie 8.1.3.
86Zadanie 8.1.4.
87Zadanie 8.1.5.
87Zadanie 8.1.6.
87Zadanie 8.1.8.
88Zadanie 8.1.9.
89Zadanie 8.1.10.
89Zadanie 8.1.15.
90Zadanie 8.1.21.
91Zadanie 8.1.24.
91Zadanie 8.1.25.
92Zadanie 8.1.28.
92Zadanie 8.1.30.
93Zadanie 8.1.33.
93Przykład Przykład 1.
94Przykład Przykład 2.
95Przykład Przykład 3.
97Zadanie 8.2.5.
99Zadanie 8.2.8.
100Zadanie 8.2.11.
100Zadanie 8.2.13.
100Zadanie 8.2.14.
101Zadanie 8.2.15.
101Przykład Przykład 3.
103Przykład Przykład 4.
106Zadanie 8.3.7.
108Zadanie 8.3.9.
109Zadanie 8.3.10.
109Zadanie 8.3.11.
109Przykład Przykład
110Zadanie 8.4.2.
112Przykład Przykład. Balon
116Zadanie Zadanie 1. Cykl przemian
118Zadanie Zadanie 2. Silnik spalinowy
118Zadanie Zadanie 3. Cząsteczki gazu
119