Polytrooppinen prosessi
polytrooppinen prosessi on sellainen, jossa systeemin paine ja tilavuus suhteutetaan yhtälöllä PVn= C.
missä P edustaa painetta, V tilavuutta, n polytrooppista indeksiä ja C on vakio.
polytrooppinen prosessi voidaan liittää työhön yhtälöllä:
w= (P2V2-P1V1)/(1-n)
missä P2V2 ja P1V1 kuvaavat painetta ja tilavuutta prosessin kahdessa eri aikavaiheessa.
näillä prosesseilla on uniikit muodot (lineaarinen, hyperbolinen jne.) riippuen polytrooppisesta indeksistä. Sekä avoimet että suljetut järjestelmät voivat seurata polytrooppisia polkuja.
Polytrooppinen indeksi
Polytrooppiset prosessit luokitellaan yleensä joko sen mukaan, mikä muuttuja pysyy prosessissa vakiona, tai sen vastaavan kuvaajan muodon (esimerkiksi lineaarinen) mukaan
kun n on pienempi kuin 0: Negatiiviset n-arvot kuvaavat suurta määrää järjestelmään lisättyä lämpöä on paljon suurempi kuin systeemin tekemä työ
vakio | n | yhtälö | liittyy |
---|---|---|---|
lämpötila (isoterminen) | 1 (ei kylläinen) | pv1= C | eristämättömät järjestelmät |
paine (Isobaarinen) | 0 (ei kylläinen) | PV0= C | männät/sylinterit |
tilavuus (isokokoinen) | ∞ | PV∞= C | jäykkä kontit |
Lineaarinen | -1 | PV-1= c | työ-ja lämpövirta sisään/ulos |
Entropia (Isentrooppinen) | γ | PVy= C | paisuntaventtiilit |
isentrooppisissa prosesseissa n = γ = CP/CV, jossa cp on ideaalikaasun lämpökapasiteetti vakiotilavuudessa ja CV on ideaalikaasun lämpökapasiteetti vakiotilavuudessa.