Termodynamik: Beräkna temperaturen i en förbränningsmotor

Den senare uppgiften lyder som följer:

Det gäller alltså en verklig cykel, inte en ideal.

Kompressionen sker som en polytropisk process med kompförhållandet v_a/v_b. Därefter tillförs en värmemängd genom förbränningen, som sker vid konstant tryck under en samtidig expansion. Här är c_p givet. Efter förbränningen kommer en polytropisk expansion då volymen v_d = v_a. Luften här är en ideal gas, M=29 kg/kmol.

Du har rätt. Dock får jag anta det värdet, då jag inte vet antal mol. Men det isentropiska förhållandet jag angav tidigare, T2/T1 = (v_a/v_b)^(K-1), insåg jag att jag inte alls kan använda rakt av då den inte tar hänsyn till tillförd värmemängd.

Har du skrivit av uppgiften exakt?

Med egna ord, men det är exakt samma innehåll.

Ok.

Jag antar ingen värmeöverföring mellan cylinder och gas och får följande svar:

T3 = (Q/(m*c_p)) + T1*(V1/V2)^(K-1)


Är det vad du också fått?

Ja, precis. Men m ovan måste vara substansmängden (antal mol), och denna känner jag inte till?

Jo, den känner du ju till med molmassan för luft = 28.8 g/mol, men m lär vara i kg som du har 0.00299 efter du har c_p i den enheten. Mängden bränsle lär du kunna försumma då den lär vara mindre än 1-2 % av luftmassan för den förbränningsvärmen.

Dock så tycker jag att ditt tillstånd innan förbränning inte existerar: ideala gaslagen gäller svinigt bra vid atmosfärstryck.

101300*0.002 = 203 = pV

(2.99/28.8)*8.314*(273.15+20) = 253 = nRT

Enligt Wiki, http://en.wikipedia.org/wiki/Isobaric_process, så är Q = n*c_p*T_delta, där n ska vara substansmängden. Men efter en enhetsanalys tycker jag att det ska vara massan där, alltså m.

Den siffran du angav för luften är för den tidigare uppgiften som liknar den senare, som jag inte heller lyckats lösa. Men med ideala gaslagen fick jag massan för luften i cylindern nu. Dock vet jag inte massan för bränslet, och den måste jag nog veta, då det maximalt tillåtna felet i svaret är 0,5 %.