2015-05-05
2431
Изопроцессом называется процесс, при протекании которого остаются постоянными масса газа m и любой из его параметров состояния (P, V или T). При 
процесс называется изохорным. Согласно формуле (11.5), работа при изохорном процессе равна
. (11.15)
Формула (11.4) с учетом формул (11.3) и (11.15) имеет вид
. (
) (11.16)
При 
процесс называется изобарическим. Согласно формуле (11.5) работа при изобарном процессе равна
. (11.17)
Формула (11.4) с учетом формул (11.3) и (11.17) имеет вид
. (11.18)
При 
процесс называется изотермическим (dT =0). Согласно формуле (11.5) работа при изотермическом процессе равна
. (11.19)
Формула (11.4) с учетом формул (11.3) и (11.19) имеет вид
. (11.20)
Следует заметить, что при недостатке подвода теплоты из внешней среды работа расширения ИГ может совершаться и за счет убыли внутренней энергии ИГ, и, следовательно, его температура понизится.
Адиабатным называется процесс, протекающий без теплообмена с окружающей средой (
). Адиабатными можно считать процессы, происходящие в камере сгорания тепловых двигателей, распространение звуковых волн в газах и т.д.
|
|
|
Быстрое адиабатное сжатие воздуха в двигателях типа «дизель» приводит к повышению температуры дизеля до 500–600°С и к самовоспламенению при впрыске топлива. Первое начало термодинамики в случае адиабатного процесса имеет вид: 
, которое с учетом формул (11.3) и (11.5) можно записать так:
. (11.21)
Уравнение адиабатного процесса:
, (11.24)
где 
(показатель адиабаты или показатель Пуассона).
С использованием уравнения Менделеева–Клапейрона можно получить связь параметров V и T, Р и T при адиабатном процессе:
или 
, (11.25)
или 
. (11.26)
Работа при адиабатическом процессе:
. (11.27)
Рис. 11.2
Переход (*) соответствует идеальному случаю, в общем случае теплоемкость равенства 
и интегрирование усложняется. Работа при адиабатическом процессе меньше, чем при аналогичном изотермическом (см. площади под кривыми, рис. 11.2).
С учетом равенства 
из формулы (11.13) и 
из уравнения Менделеева–Клапейрона выражение (11.27) примет вид
. (11.28)
Рассмотренные выше процессы – изохорный, изобарный, изотермический, адиабатный – можно записать одним уравнением – уравнение м политропного процесса:
, (11.29)
где n – показатель политропы (все эти процессы называются политропными), т.е.:
а) V = const, C = CV, n =-¥ 
;
б) P = const, C = CP, n =0 PV 0= const;
в) T = const, C = 
=¥, n =1 PV = const;
г) 
; C =0, n = 
.
