double arrow

Политропические процессы


Рассмотренные выше изотермический и адиабатический процессы изменения состояния газа являются идеализированными процессами: первый из них требует идеального контакта с окружающей средой или с термостатом, второй – столь же идеальной изоляции. Оба эти процесса можно рассматривать как частные крайние случаи более общего процесса, называемого политропическим. Так называется всякий процесс изменения состояния, при котором теплоемкость C остается постоянной и равной

, или δQ = CdT.

Кривая, изображающая политропический процесс, называется политропой. Если обозначить молярную теплоемкость идеального газа в политропическом процессе через C, то уравнение политропы записывается как pVn = const или TVn–1 = const,

где

. (124)

Постоянная n называется показателем политропы.

Для изотермического процесса C = ∞. Подставляя это значение в уравнение (124), получаем n = 1. Согласно уравнению TVn–1 = const получаем T = const.

Для адиабатического процесса C = 0. Согласно (124) . Тогда уравнение pVn = const превращается в уравнение адиабаты pVγ = const.

Теплоемкости реальных газов зависят от состояния. Однако у идеального газа теплоемкости те зависят от состояния. Поэтому можно вычислить показатель политропы для изобарического и изохорического процессов.

Для изобарического процесса C = CP и n = 0. Согласно уравнению pVn = const получаем P = const.

Для изохорического процесса C = CV и n = ∞. Вычислим из уравнения PVn = const корень n–й степени и подставим значение n = ∞. Тогда получим V = const.


Сейчас читают про: