Uppgift 11

Vid ett kraftverk skall man installera två nya turbiner genom vilka en ideal gas skall strömma. Man tänker sig att koppla de två turbinerna i serie med mellanliggande uppvärmning vid konstant tryck. Vid inloppet till den första turbinen är trycket $7\ \mathrm{bar}$ och temperaturen $570\ \mathrm{K}$. Efter den första turbinen är trycket $p_m$. Gasen värms därefter upp till $570\ \mathrm{K}$ vid konstant tryck. Efter den andra turbinen är trycket $2\ \mathrm{bar}$. Turbinerna kan antas vara isentropiska och gasen har molmassan $24\ \mathrm{kg/kmol}$ och $\kappa = 1{,}33$. Beräkna det tryck, $p_m$, som skall råda mellan turbinerna för att det totala arbetet (per kg medium) skall bli så stort som möjligt, samt beräkna det maximala arbetet uttryckt i enheten $\mathrm{Nm/kg}$.