14. Изотермический процесс.
Уравнение изотермического процесса: Т= const или pv = const.Графически изотермический процесс в р—v-диаграмме изображается в виде равнобокой гиперболы что вытекает из уравнения pv = const, и называется изотермой.
Так как Т1 = Т2, изменение внутренней энергии газа в изотермическом процессе равно нулю:
Совершенная 1 кг газа работа в изотермическом процессе, c учетом того что RT = const, определяется следующим образом:
15. Изобарический процесс.
Уравнение изобарного процесса р= const.
Графически изобарный процесс в р—v-диаграмме изображается прямой линией, параллельной оси объемов. Линия изобарного процесса называется изобарой.
Связь между параметрами в изобарным процессе выража ется законом Гей-Люссака:
Изменение внутренней энергии газа рассчитывается по формуле:
В изобарном процессе происходит изменение объема рабочего тела, следовательно, совершается работа, определяемая:
16. Изохорический процесс.
Изохорный процесс Уравнение изохорного процесса: v = const. Графически в p-v-диаграмме изохорный процесс изображается линией, параллельной оси давлений Линии изохорного процесса в диаграмме состояния называется изохорой
Связь между параметрами в изохорном процессе подчиняется закону Шарля
или
И изохорном процессе вся подведенная теплота расходуется на изменение внутренней энергии тела. Для тела с произвольной массой вещества m имеем:
где cv — средняя массовая изохорная теплоемкость в интервале температур от T1, до Т2.
Так как в изохорном процессе нет изменения объема, то и работа по его изменению не совершается: W1-2 = 0.
Количество теплоты, подведенное в изохорном процессе, равно изменению внутренней энергии. Для произвольной массы вещества:
17. Адиабатический процесс.
Адиабатный процесс Уравнение адиабатного процесса имеет вид:
где k =cp/cv -показатель адиабаты для идеального газа.
Графически адиабатный процесс на p-v-диаграмме изображается неравнобокой гиперболой, называемой адиабатой. Адиабата круче изотермы, так как к > 1.
Связь между параметрами процесса определяется, используя уравнение адиабаты и уравнение состояния газа pv = RT:
Работа в адиабатном процессе, совершенная 1 кг газа, может быть определена из уравнения первого закона термодинамики :
Так как в адиабатном процессе q=0, то:
и
то есть работа расширения в адиабатном процессе совершается за счет уменьшения внутренней энергии газа.
Адиабатный процесс протекает без подвода теплоты, следовательно Q=0.
18. Политропический процесс.
Так называют процессы, уравнение которых в переменных р, V имеет вид (1) где п — произвольное число - показатель политропы, как положительное, так и отрицательное, а также равное нулю. Таким образом, любой процесс, уравнение которого можно свести к виду (1), является политропическим. Соответствующую кривую называют политропой. Политропическими являются, в частности, процессы изохорический, изобарический, изотермический и адиабатический. Отличительной особенностью всех политропических процессов является то, что в ходе этих процессов теплоемкость системы остается постоянной: С=const. В зависимости от процесса можно определить значение n: P=const, n=0;T=const, n=1;δQ=0, n=γ, γ=Cp/Cv;V=const, n=∞
1