Визначення основних характеристик термодинамічних процесів

№ з/ п	Назва процесу	Рівняння процесу	Кількість теплоти q,	Робота l,	Примітки
	Ізохорний υ = сonst n=∞	υ = сonst	С m υ (ТК – ТП)		С m υ , ТП, ТК, (º К)
	Ізобарний Р= соnst n=0	Р=сonst	С m р(ТК – ТП)	Р(υ К – υ П)	С m р, Т (º К)
iК − iп	R(ТК – ТП)
	Ізотерміч-ний Т= сonst n=1	Т= сonst	q= l	Δ U=0	RТ·ln(υ К/υ П)	R υ Р (Па)
Т(SК – SП)	РПυ П·ln(РП/РК)
	Адіабат-ний dq=0 dS=0 n=k Pυ k=const			іК –іП	SП = SК Р (Па) Т (º К) υ R
	Політроп-ний Сυ =с onst Pυ n=const -∞ < n< ∞		С m υ × × (ТК – ТП)		Р (Па) Т (º К) υ R

Політропи, рівнянням яких є Pυ ⁿ = const, у координатах Р-υ і T-S зображуються кривими, характер котрих залежить від показника політропи n. На рис. 1 видно, що при вказаних значеннях k > n > 1 підведення теплоти до робочого тіла супроводжується зменшенням його температури. У зв’язку з цим теплоємність у таких процесах буде мати від’ємне значення. В той же час для політропних процесів з k < n < 1 знаки приростання температури Δ Т і кількості теплоти q збігаються, а теплоємність додатна. Збільшення температури відбувається також при підведенні теплоти в ізохорному й ізобарному процесах (див. процеси при n = ∞ і n = 0 на рис.1).

При n = k (адіабатний процес) температура РТ змінюється найбільш інтенсивно – графік адіабатного процесу виглядає як пряма лінія, що проходить паралельно координаті температури. І це відбувається взагалі без підведення теплоти й без теплообміну.

Зміна внутрішньої енергії незалежно від виду процесу адекватна зміні температури. При Δ Т > 0, Δ U > 0, а при Δ Т < 0, Δ U < 0.

Робота ж із розширення РТ залежить від виду термодинамічного процесу і показника політропи n. Найбільшу частку на одиницю підведеної теплоти перетворити в роботу можна в ізобаричному процесі при n =1. При збільшенні показника політропи до 1 < n < k і далі до + ¥ n > k робота розширення стає меншою та при n = ∞ (ізохорний процес) робота стає рівною нулю.

Отже, вид термодинамічних процесів, за якими здійснюється зміна параметрів РТ у реальних технічних пристроях і теплових двигунах, має значний вплив на ефективність їх роботи, у тому числі на величину ККД, витрати палива і можливість досягнення потрібних параметрів роботи.