問4 以下の3つの過程で構成される, 閉じた系のガスサイクルについて考える。
(状態1→状態2): 等エントロピー圧縮
過程α
過程β (状態2→状態3): 等圧加熱
過程y (状態3→状態1): 冷却
過程y では,圧力 p[kPa]と比体積 v[ma/kg]の関係はp=ab+b で表される (a と は定数で
あり, a <0, b>0)。 作動流体は比熱一定の理想気体 (ガス定数 R
0.29 [kJ/(kg・K)],比熱比
x = 1.4)であり, 質量 m = 0.002 [kg], 状態 2 の圧力Pz=2900 [kPa], 比体積 v2 = 0.05[m/kg] お
よび過程 β で供給される熱量 Q23 = 2.03 [kJ] であるとき、以下の各問に答えよ。
(1) このサイクルの過程 α, 過程 β および過程yのpv 線図の概形を以下の図1に示せ。 加えて,図
2 に示すこのサイクルの T-s線図に、絶対仕事 W と過程y での放熱量 Q31 を表す部分を示せ。ただ
し,両者が区別できるように各部分を枠で囲み、それぞれに記号 W, Q31 と斜線を加えよ。(8点)
D
P
図1
図2
(2) 状態3での温度 T3 [K] を計算せよ。 ( 8点)
