Политропные процессы

Под политропным процессом понимают процесс изменения состояния газа, протекающий в общем случае при одновременном изменении всех параметров газа. Уравнение политропного процесса

pvⁿ = const,

где n – показатель политропы, который изменяется для разных процессов от 0 до ± ∞.

Рассмотренные ранее процессы являются частными случаями политропных процессов при определенных значениях показателя политропы:

если n = k, то pv^k = const – адиабатный процесс;

eсли n = 1, то pv = const – изотермический процесс;

если n = 0, то pv ⁰ = const – изобарный процесс;

если n = ± ∞, то p ^±1/∞ v = v = const – изохорный процесс.

На рисунке в системе р–v - координат приведено возможное расположение изохоры, изобары, изотермы и адиабаты.

Уравнение политропного процесса отличается от уравнения адиабатного процесса только показателем степени при объеме. Поэтому зависимость между параметрами р, v и Т определяется по тем же уравнениям, что и для адиабатного процесса с заменой в них показателя k адиабаты на показатель n политропы.

Вопросы для самопроверки

1. На что расходуется теплота, сообщаемая рабочему телу при изотермическом, изохорном и изобарном процессах?

2. Какой параметр не меняется в ходе изотермического процесса?

3. В какой форме происходит обмен энергией между рабочим телом и окружающей средой в ходе изохорного процесса?

4. За счет чего изменяется внутренняя энергия рабочего тела в ходе адиабатного процесса?

5. За счет чего происходит увеличение внутренней энергии рабочего тела при протекании изохорного процесса? Что при этом происходит с давлением?