1. К политропным относятся процессы, подчиняющиеся уравнению
, (2.27)
где
– показатель политропы, который может принимать значения ±?. Для данного политропного процесса величина
постоянная.
2. Графики политропных процессов. Политропный процесс является обобщающим по отношению к основным термодинамическим процессам. Действительно:
— если
, то из уравнения политропного процесса получим уравнение изобарного процесса, т.к.
или
;
|
| Рис. 2.10. График политропных процессов |
— если
, тогда
. Из уравнения состояния следует, что
. Следовательно, значению
соответствует уравнение изотермического процесса
;
если
, то из уравнения политропного процесса получим уравнение адиабатного процесса
;
— если
, то из уравнения политропного процесса
получим
– т.е. уравнение изохорного процесса.
3. Связь между параметрами состояния газа в политропном процессе аналогичны связи в адиабатном процессе, а именно
,
.
4. Определение количества теплоты q, подведенной к газу, совершенной им работы l и изменения его внутренней энергии ?u: По аналогии с адиабатным процессом:
— количество тепла, подведенного к газу
;
— изменение внутренней энергии газа
;
— работа газа в политропном процессе
,
5. Теплоемкость политропного процесса. Подставляя значения q,
и
в уравнение первого закона термодинамики
, получим
или
.
Окончательно для политропного процесса теплоемкость газа равна
. (2.28)
Таким образом, теплоемкость политропного процесса зависит от показателя политропы
и рода газа, т.к.
и
зависят от рода газа.
Теплоемкость в каждом политропном процессе имеет вполне определенную величину, зависящую от значений
, k и
. Причем, в зависимости от показателя политропы, теплоемкость может быть положительной или отрицательной, а в отдельных случаях равной нулю (в адиабатном процессе) или бесконечности (в изотермическом процессе). Действительно, в соответствии с (2.28):
— в изобарном процессе
, тогда
;
— в изотермическом процессе
;
— в адиабатном процессе
;
— в изохорном процессе
.
Урок 172. Применение 1 закона термодинамики для различных процессов
