1.4.7. Политропный процесс

Политропными называются процессы, происходящие при постоянной теплоёмкости и вызываемые подводом тепла к рабочему телу или отводу тепла от него. Политропный процесс подчиняется уравнению: , где показатель n может иметь любое значение от - до +, а в зависимости от значения n будет изменяться и характер протекания процессов. Для каждого политропного процесса показатель n ― величина постоянная.

р рn=1 n=k n=

n= 0> n >-1

n=0

n=0 (с=с_р)

n= n=0 (c=)

n=k n=

v v

n=0 (c=) 0>n>-

n=

(c=c_v)n=k(c=0)n=

vv

Политропный процесс расширения. Политропный процесс сжатия.

Рис. 12.

к= ― показатель адиабаты.

Так как изохорный, изобарный, изотермический и адиабатные процессы являются частным случаем политропного процесса, то докажем это. Уравнение политропного процесса имеет вид: .

При n=0 получаем р=const, так как v⁰=1, а это – уравнение изобарного процесса.

При n=1 получаем рv=const, а это уравнение изотермического процесса.

При n=k получаем рv^k=сonst, а это – уравнение адиабатного процесса.

При n=уравнение политропы превращается в уравнение v=const, а это уравнение изохорного процесса.

1.4.8. Изохорный процесс

Изохорным процессом называется процесс, протекающий при постоянном объёме, и выражен уравнением v=const.

р

1 р_1, v₁, Т₁

2 р₂, v₂, T₂ v

Рис. 13

1 р₁,v₁,T₁

v

Изохора представляет собой прямую, параллельную оси ординат (рис. 13).

Устройством, удобным для иллюстрации изохорного процесса, может

служить сосуд, в котором нагреваемый или охлаждаемый газ

находится под неподвижно укреплённым поршнем. Газ нагревают или

охлаждают, температура газа уменьшается или увеличивается, а объём

остаётся постоянным (на р, v-диаграмме v₁=v₂), то есть работа

расширения равна нулю. А поэтому согласно первому закону

термодинамики в изохорном процессе всё подведённое тепло

расходуется на изменение внутренней энергии газа.

Работа в р,v-диаграмме изображается площадью под кривой 1-2, которая в данном случае является прямой, поэтому работа равна нулю.