Tehnička termodinamika - Kemijsko-tehnološki fakultet

TEHNIČKA TERMODINAMIKA _________________________________________
U obratištu stapa (stanje 2) otvara se ispusni ventil pa se za istiskivanje
istrošenog zraka utroši rad istiskivanja koji je predočen površinom 2 – 3 – a – c.
Pomicanjem stapa od 2 do 3 i obratno, radovi potiskivanja i nadolaženja atmosfere
međusobno se poništavaju. Ako se štetni prostor cilindra može zanemariti,
dovoljna je neznatna količina zraka da pri otvaranju upusnog ventila tlak poraste
od 3 do 4. Odatle možemo ponoviti čitav ciklus. Tako smo zrak povrativim
načinom prilagodili stanju okoline i na taj način moramo dobiti najveći mogući
rad.
Ukupno dobiveni rad kod potpunog hoda stapa (postup i ustup) predočen
je površinom 4 – 1 – 2 – 3. Taj rad naziva se tehnički rad budući da je baš
ovakav proces između stalnih tlakova u tehnici vrlo čest i važan. Površina 4 – 1
– 2 – 3 može se odrediti integralom
∫
p ⋅ dV
za pojedine odsječke procesa. Pri tome se mora paziti na predznak pojedinih
integrala. Na prikazanom dijagramu brojčana vrijednost integrala
dok je
Prema tome ukupni rad je
1
∫ p ⋅ dV > 0
4
3
∫ p ⋅ dV < 0 .
1 2 3 4
W ukup. tehn.
4 1 2 3
2
⌠ = W = ∫ p ⋅ dV + ∫ p ⋅ dV + ∫ p ⋅ dV + ∫ p ⋅ dV = ⎮ p ⋅ dV
⌡
gdje kružni integral označuje integraciju oko čitavog procesa. Površinu 4 – 1 – 2
– 3 možemo matematički izraziti još jednostavnjije. Iz p, V – dijagrama vidimo
da se ova površina može shvatiti i kao
pa je
W
tehn.
2
∫V ⋅ dp
1
2
= −∫V
⋅ dp .
1
148