Polytroper Prozess
Ein polytroper Prozess ist einer, bei dem Druck und Volumen eines Systems durch die Gleichung PVn = C in Beziehung stehen.
Wobei P den Druck darstellt, V das Volumen darstellt, n den polytropen Index darstellt und C eine Konstante ist.
Ein polytroper Prozess kann durch die Gleichung mit der Arbeit in Verbindung gebracht werden:
W= (P2V2-P1V1)/(1-n)
Wobei P2V2 und P1V1 Druck und Volumen in zwei verschiedenen Zeitschritten eines Prozesses darstellen.
Diese Prozesse haben einzigartige Formen (linear, hyperbolisch usw.)abhängig vom polytropen Index. Sowohl offene als auch geschlossene Systeme können polytropen Pfaden folgen.
Polytroper Index
Polytrope Prozesse werden normalerweise entweder danach kategorisiert, welche Variable im Prozess konstant bleibt, oder nach der Form des entsprechenden Graphen (z. B. linear)
Wenn n kleiner als 0 ist: Negative n-Werte repräsentieren eine große Menge an Wärme, die dem System hinzugefügt wird, ist viel größer als die Arbeit des Systems
| Konstante | n | Gleichung | Verbunden mit |
|---|---|---|---|
| Temperatur (Isotherm) | 1 (außer gesättigt) | PV1= C | Nicht isolierte Systeme |
| Druck (isobar) | 0 (außer gesättigt) | PV0= C | Kolben/Zylinder |
| Volumen (Isochor) | ∞ | PV∞= C | Starr behälter |
| Linear | -1 | PV-1= C | Arbeits- und Wärmestrom ein/aus |
| Entropie (isentropisch) | γ | PVy= C | Expansionsventile |
Für isentrope Prozesse ist n = γ = Cp/Cv, wobei Cp die Wärmekapazität eines idealen Gases bei konstantem Druck und Cv die Wärmekapazität eines idealen Gases bei konstantem Volumen ist.