تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
Otto Cycle
المؤلف:
Sidney B. Cahn, Gerald D. Mahan And Boris E. Nadgorny
المصدر:
A GUIDE TO PHYSICS PROBLEMS
الجزء والصفحة:
part 2 , p 17
30-8-2016
1349
Otto Cycle
The cycle of a highly idealized gasoline engine can be approximated by the Otto cycle (see Figure 1.1).1→2 and 3→4 are adiabatic compression and expansion, respectively; 2→3 and 4→1 are constant-volume processes. Treat the working medium as an ideal gas with constant γ = cp/cv.
Figure 1.1
a) Compute the efficiency of this cycle for γ = 1.4 and compression ratio r = Vi/Vf = 10.
b) Calculate the work done on the gas in the compression process 1→2, assuming initial volume Vi = 2L and Pi = 1 atm.
SOLUTION
a) The efficiency of the cycle is η = W/Q1, where W is the work done by the cycle Q1 and is the amount of heat absorbed by the gas. Because the working medium returns to its initial state W = Q1 – Q2, where Q2 is the amount of heat transferred from the gas, therefore
(1)
Figure 1.2
Let us calculate Q1 and Q2. Since both processes are at constant volume (see Figure 1.2), we may write
(2)
and
(3)
We know that for an adiabatic process
So
(4)
Using
(5)
we find
(6)
and therefore the efficiency is
(6)
For γ = 1.4 and r = 10 the efficiency is
(7)
b) The work done on the gas in the compression process is
(8)
For Vi = 2 L and Pi = 1 atm,