amon, спасибо за адекватный комментарий.
Давайте забудем на момент что речь о воде. Предположим, что мы увеличиваем массу воздуха. Тогда, следуя вашим рассуждениям, можно увеличивать массу газа, не увеличивая массу топлива, и получать при этом выгоду в работе. Можно доувеличиваться до КПД и в 100% и больше. Сами понимаете, такое невозможно.
Говоря конкретнее: у газов тоже есть теплоемкость. Увеличив массу газа, нам потребуется больше энергии чтобы его нагреть до той же температуры, что и с меньшей массой. Если энергии мы больше не даем, то и давление не вырастет. То же самое в формулах:
Формула Менделеева-Клайперона: pV=nRT,
она же для изохорного процесса с изменением Т и р: dp*V=n*R*dT, (d - дельта) (1)
Нагрев газа энергией Q: Q=Cv*n*dT, откуда: dT=Q/(Cv*n)=5/2*Q/(R*n) (так как Cv=2/5R)
Теперь подставляем окончательное выражение dT в формулу (1):
dp*V=n*R*5/2*Q/(R*n)=5/2Q откуда получаем: dp=5/2*Q/V
То есть изменение давления не зависит от массы или количества рабочего в-ва.
Настрочил, и понял, что вы, вероятно, не совсем о том говорили. Вы имели в виду процесс с переменным кол-вом газа, сначала был только воздух, а потом еще и водяной пар добавился, давление выросло. Все верно, но для этого потребуется дополнительная энергия. По сути затрата энергии определяется изменением энтальпии вещества. Энтальпия содержит в себе как внутр. энергию в-ва, так и произведение P*V (H=U+pV). По сути, это pV говорит о том, что чем больше давление (в камере сгорания), тем большую энергию надо потратить на испарение воды. Ведь новый газ (пар) займет какой-то объем, для этого нужно чтобы он как-то "раздвинул" присутсвующий газ, чтобы самому было куда влезть. На это и нужна энергия. То есть тот прирост давления что вы получаете благодаря увеличению кол-ва молекул газа идет прямиком от энергии топлива. Так что в целом никакого прироста не будет, а учитывая что воду еще и испарить надо - будет только снижение КПД.
Надеюсь, не очень сумбурно написал...
Добавлено спустя некоторое время Епсель, как длинно то вышло
