Загрузка...


19. Политропический процесс

Процесс называется политропическим, если считать, что теплоемкость остается постоянной. Первый закон термодинамики при С = const выглядит следующим образом:

(CCv)dT = PdV,

а при учете dT= (PdV + VdP)/ R получим следующую форму записи:

ndV/ V= -dP/ P,

n= (CCP)/ (CCV),

Уравнение имеет решение в виде:

PVn= const,

где P– давление газа;

V– объем газа.

Для политропического процесса характерно наличие частичного теплообмена системы с внешней средой. Кривая политропического процесса расположена на PV-диаграмме между изотермой (Г = const) и адиабатой (Q= const) и называется политропой. С учетом уравнения Менделеева-Клайперона уравнение политропы будет выглядеть следующим образом:

TV n-1 = const,

T nPn-1= const.

Определим работу, которую совершает газ при политропическом процессе:

А12 = (m / M)R(T1 – T2) / (n – 1),

где m– масса газа;

M– молярная масса газа;

R– универсальная газовая постоянная;

n– показатель политропы;

T1 и T2– начальная и конечная температуры.

Случай Т2 > T1 и А12 < 0 соответствует сжатию газа, т. е. работа совершается над ним. Показатель политропы можно получить из опыта. В отдельных случаях политропический процесс может переходить в следующие термодинамические процессы.

1. Адиабатический процесс: С = 0, n= g= C /C и Pg = const, dU= CvdT= -dA, d/ = CpdT= -gdA.

2. Изотермический процесс: С = Ґ, n =1 и PV = const, T = const, dA= PdV, dU= 0, dl = 0, dQ= dA.

3. Изобарический процесс: С = Ср, n= 0 и V/T = const, Р = const, dA = PdV, dU = CVdT, dl= dU+ PdV= dQ = CpdT.

4. Изохорический процесс: С = С, n= Ґ и Р/T = const, V= const, dA= 0, dU= CVdT = dQ, dl = dU + PdV = CpdT.







 


Главная | В избранное | Наш E-MAIL | Добавить материал | Нашёл ошибку | Другие сайты | Наверх