определение термодинамического газового процесса. Политропный процесс. Основные расчётные выражения и изображение в p-V и T-s диаграммах
Условие:
Решение:
Термодинамический газовый процесс - это изменение состояния газа, которое происходит под воздействием различных факторов, таких как давление, объем и температура. В термодинамике газовые процессы описываются с использованием уравнения состояния газа, такого как уравнение идеального газа или уравнение Ван-дер-Ваальса.
Один из типов газовых процессов - политропный процесс. Политропный процесс - это процесс, в котором отношение между давлением и объемом газа остается постоянным. Он может быть представлен уравнением:
P * V^n = const,
где P - давление газа, V - объем газа, n - показатель политропы. Значение показателя политропы определяет характер процесса. Например, для изохорного процесса (n = 0) отношение P * V^0 = const превращается в P = const, что соответствует постоянному давлению.
На p-V диаграмме политропный процесс может быть представлен кривой, которая может быть гиперболой, прямой линией или параболой, в зависимости от значения показателя политропы.
На T-s диаграмме политропный процесс может быть представлен кривой, которая может быть прямой линией или кривой с углом наклона, в зависимости от значения показателя политропы.
Расчетные выражения для политропного процесса включают:
-
Работа, совершаемая газом: W = (P2 * V2 - P1 * V1) / (1 - n), где W - работа, P1 и P2 - начальное и конечное давление, V1 и V2 - начальный и конечный объем, n - показатель политропы.
-
Тепло, получаемое или отдаваемое газом: Q = (P2 * V2 - P1 * V1) / (n - 1).
-
Изменение внутренней энергии газа: ΔU = Q - W.
Это основные расчетные выражения для политропного процесса. Изображение политропного процесса на p-V и T-s диаграммах зависит от конкретных значений начального и конечного состояний газа, а также от показателя политропы.