Политропный процесс, его частные случаи: изобарный, изотермический, адиабатный, изохорный


Термодинамическим процессом называ­ет­ся совокупность последовательных состояний термодинамической системы, сопровождающаяся изменением всех или части параметров состо­яния.

Равновесным называется такой процесс, который протекает бесконечно медленно при отсутствии разности давлений и температур между термодинамической системой и окружающей средой.

Обратимым называется равновесный процесс, протекающий в прямом и обратном направлениях через ряд одинаковых состояний и возвращающий термодина­мичес­кую систему и окружающую среду в исходное состояние.

 

.

 

Условия полной обратимости:

· механическое равновесие;

· тепловое равновесие;

· отсутствие диссипации (трения).

Политропным называется равновесный обратимый процесс, удовлетворяющий условиям:

1. рабочее тело – идеальный газ;

2. j - я часть подводимой теплоты расходуется на изменение внутренней энергии (), оставшаяся часть теплоты расходуется на совершение работы ();

3. теплоемкость политропного процесса ;

 

 .                 (1)

 

 дифференцируем:

 

(16)

 

 

 ,                   (2)

 

 - показатель политропы                       (3)

 

 

 

  - уравнение политропы.      (4)

 

 

 

 ,  - показатель адиабаты.      (5)

 


Теплота в политропном процессе

при n = g - процесс адиабатный

Работа в политропном процессе

 

Частные случаи политропного процесса

1.  - изобарный процесс.


 при i = 5 j = 0,71,

т.е. в изобарном процессе для двухатомного газа 71% подводимого тепла идет на нагрев газа и 29% - на работу расширения.

2.  - изотермический процесс.




Это процесс бесконечно медленный.

,

 ,

Т.е. ни при каких конечных значения теплоемкости температура тела изменена быть не может.

3.  - адиабатный процесс.



Это процесс бесконечно быстрый.

,  ,

В адиабатном процессе работа расширения совершается за счет уменьшения внутренней энергии.

4.  - изохорный процесс.


,  ,


В изохорном процессе все подводимое тепло идет на увеличение внутренней энергии, т.е. на нагрев газа.

 .


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: