Характеристики політропних процесів

Групи	Границі зміни показника політропи	∆u	q	Теплоємність в процесі	Схема енергобалансу
І	1 n  	∆u  0	q  0	сп  0
ІІ	k  n 1	∆u  0	q  0	сп  0
III	+  n  k	∆u  0	q < 0	сп  0

І група процесів характеризується тим, що зміна внутрішньої енергії становить частину теплоти, що підводиться в процесі, друга частина якої витрачається на виконання роботи.

ІІ група процесів характеризується тим, що робота здійснюється за зарахунок не тільки теплоти, яка підводиться , але й зменшення внутрішньої енергії .

ІІІ група процесів характеризується тим, що теплота, яка відводиться , і робота виконується за рахунок зменшення внутрішньої енергії .

Теплоємність в процесах ІІІ групи додатня , оскільки знаки теплоти і зміни температури однакові.

Аналогічно можна розбити на три групи всі політропні процеси стискання.

Задачі для самостійного вирішення

Задача 2. Повітря масою при початкових температурі і тику стискається за політропою при із зменшенням об’єму в разів. Визначити роботу і кількість теплоти в процесі, а також зміну калоричних параметрів. Показати для цього процесу схему енергобалансу і графіки в і координатах. Теплоємність повітря прийняти сталою. Числові значення і прийняти за таблицею 2.2 відповідно до номеру варіанту.

Приклад вирішення задачі при і . Початкова температутра: .

Газова стала повітря: .

Початковий об’єм повітря: .

Кінцевий об’єм .

Тиск в кінці стискання: .

Кінцева температура: ; .

Робота, яка витрачається в процесі:

.

Теплоємність повітря в політропному процесі:

.

Тут – мольна теплоємність двохатомного газу при постійному об’ємі (табл. 2.3).

Кількість теплоти, що витрачається в процесі:

.

Зміна внутрішньої енергії повітря:

.

Зміна ентальпії повітря:

Зміна ентропії: .

Таким чином, в розглянутому політропному процесі робота, яка витрачається, йде на зростання внутрішньої енергії і на теплоту, яка відводитсья. Графік політропного процесу з і схема енергобалансу показані на рис.2.6.

Рис.2.6. Графіки політропного процесу .

Таблиця 2.2.

Вихідні дані задач для самостійного вирішення

№ вар.			№ вар.
1	16	0,1	16	32	1,7
2	18	0,3	17	33	1,8
3	19	0,4	18	34	1,9
4	20	0,5	19	35	2,0
5	21	0,6	20	35	2,1
6	22	0,7	21	37	2,2
7	23	0,8	22	38	2,3
8	24	0,9	23	39	2,4
9	25	1,0	24	40	2,5
10	26	1,1	25	41	2,6
11	27	1,2	26	42	2,7
12	28	1,3	27	43	2,8
13	29	1,4	28	44	2,9
14	30	1,5	29	45	3,0
15	31	1,6	30	46	3,1

Таблиця 2.3.