Частные случаи политропных процессов

А) Изохорный процесс

Показатель политропы:

Отсюда находим для изохорного процесса :

Изображение изохорного процесса в термодинамических диаграммах показано на рис.3.1.

Б) Изобарный процесс

показатель политропы изобарного процесса: .

В) Изотермический процесс

Изотермическим называется процесс, в течение которого поддерживается постоянной температура системы. Это возможно, если система, оболочка которой обладает идеальной теплопроводимостью, помещена в термостат, т.е. в среду с постоянной температурой. Уравнение изотермического процесса следующее:

Тогда:

т.е., известный закон Бойля – Мариотта

для изотермического процесса:

откуда:

В координатах p-v изотермический процесс изображается равнобочной гиперболой, описываемой уравнением

, а в T - s - прямой линией T =const (рис.3.3).

Г) Адиабатический процесс

По определению адиабатическим (адиабатным) процессом называется процесс без теплообмена, т.е. .

Из определения количества теплоты в политропном процессе (3.17) следует, что теплоёмкость адиабатного процесса равна нулю (с _ад=0)

в обратимом адиабатическом процессе остаётся постоянной энтропия

Из определения теплоёмкости политропного процесса (3.22) находим значение показателя политропы для адиабатического процесса:

В переменных (p, v) уравнение адиабатного процесса имеет вид

Полезная внешняя работа адиабатического процесса в k раз больше работы изменения объёма и совершается за счёт уменьшения энтальпии системы:

Пунктирной линией на диаграмме p - v показан изотермический процесс, который изображается более пологой кривой, нежели адиабата.

Процесс	Уравнение процесса	Показатель политропы	Теплоёмкость процесса
Изохорный	v =const	n= ±∞	c=c_v
Изобарный	p =const	n= 0	c=c_p
Изотермический	T =const	n= 1	c= ±∞
Адиабатический	q =0 или s =const	n=k	c= 0