II. Изобарный процесс.

Рис. 1.4. Изобарный процесс в PV – диаграмме

Пример: процесс нагревания воздуха в негерметичном помещении.

График – изобара.

Из уравнения состояния газа следует:

Объем газа изменяется прямо пропорционально его температуре.

В изобарном процессе теплота, подведенная к рабочему телу,

расходуется на изменение внутренней энергии тела и на

совершение работы.

или

т .к. и т.е.

универсальная газовая

постоянная

Если принять, что , то R это работа, производимая 1 кг газа при его нагревании на 1⁰С в изобарном процессе.

(1.16)

или

Энергию, равную сумме внутренней энергии и произведение давления на объем называют энтальпией.

, Дж (1.17)

III. Изотермический процесс

Рис. 1.5. Изотермический процесс в PV – диаграмме

График – изотерма

Процесс 1-2 – изотермическое расширение газа;

Процесс 2-1 – изотермическое сжатие газа.

(1.18)

Отношение абсолютных давлений обратно пропорционально отношению объемов.

(1.19)

Вся теплота, подведенная к газу в изотермическом процессе, расходуется на совершение механической работы.

(1.20)

т.к.

IV. Адиабатный процесс.

Процесс, осуществляющийся без подвода и отвода теплоты, т.е. dq=0, q=0.

Практически адиабатный процесс происходит при расширении или сжатии газа в цилиндре и протекающий настолько быстро, что теплообмен с окружающей средой не успевает произойти.

(1.21)

Следовательно, работа в процессе адиабатного расширения осуществляется за счет изменения внутренней энергии рабочего тела.

(1.22)

Уравнение адиабаты

(1.23)

где - показатель адиабаты

График – адиабата – неравнобокая гипербола, более крутая, чем изотерма.

Рис. 1.6. Адиабатный процесс в PV – диаграмме.

V. Политропный процесс.

В политропных процессах происходит изменение всех параметров.

Уравнение политропных процессов:

n – постоянная для данного процесса величина – показатель политропы с значением от 0 до ± .

Все рассмотренные термодинамические процессы являются частными случаями политропных процессов:

n =0, изобарный процесс

n =1, изотермический процесс

n =k, адиабатный процесс

n =± , изохорный процесс

Для политропного процесса:

, , (1.24)

(1.25)