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 Δu: 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):