Polytropik jarayon - Polytropic process

Termodinamika
Klassik Carnot issiqlik dvigateli
Filiallar Klassik Statistik Kimyoviy Kvant termodinamikasi Muvozanat  / Muvozanat emas
Qonunlar Zerot Birinchidan Ikkinchi Uchinchidan
Tizimlar Shtat Holat tenglamasi Ideal gaz Haqiqiy benzin Moddaning holati Muvozanat Ovoz balandligini boshqarish Asboblar Jarayonlar Izobarik Izoxorik Izotermik Adiabatik Izentropik Izentalpik Kvazistatik Polytropik Bepul kengaytirish Qaytariluvchanlik Qaytarilmaslik Endoreversibillik Velosipedlar Issiqlik dvigatellari Issiqlik nasoslari Issiqlik samaradorligi
Tizim xususiyatlari Eslatma: Konjugat o'zgaruvchilari yilda kursiv Xususiyat diagrammalari Intensiv va keng xususiyatlar Jarayon funktsiyalari Ish Issiqlik Davlatning funktsiyalari Harorat  / Entropiya  (kirish ) Bosim  / Tovush Kimyoviy potentsial  / Zarrachalar raqami Bug 'sifati Kamaytirilgan xususiyatlar
Moddiy xususiyatlar Mulk ma'lumotlar bazalari Maxsus issiqlik quvvati   ${displaystyle c =}$ ${displaystyle T}$ ${displaystyle qisman S}$ ${displaystyle N}$ ${displaystyle qisman T}$ Siqilish   ${displaystyle eta = -}$ ${displaystyle 1}$ ${displaystyle qisman V}$ ${displaystyle V}$ ${displaystyle qisman p}$ Termal kengayish   ${displaystyle alfa =}$ ${displaystyle 1}$ ${displaystyle qisman V}$ ${displaystyle V}$ ${displaystyle qisman T}$
Tenglamalar Karnot teoremasi Klauziy teoremasi Asosiy munosabatlar Ideal gaz qonuni Maksvell munosabatlari Onsager o'zaro aloqalari Bridgman tenglamalari Termodinamik tenglamalar jadvali
Imkoniyatlar Bepul energiya Bepul entropiya Ichki energiya ${displaystyle U (S, V)}$ Entalpiya ${displaystyle H (S, p) = U + pV}$ Helmholtsning erkin energiyasi ${displaystyle A (T, V) = U-TS}$ Gibbs bepul energiya ${displaystyle G (T, p) = H-TS}$
Tarix Madaniyat Tarix Umumiy Entropiya Gaz to'g'risidagi qonunlar "Doimiy harakat" mashinalari Falsafa Entropiya va vaqt Entropiya va hayot Brownian ratchet Maksvellning jinlari Issiqlik o'limi paradoksi Loschmidtning paradoksi Sinergetika Nazariyalar Kaloriya nazariyasi Issiqlik nazariyasi Vis viva ("tirik kuch") Issiqlikning mexanik ekvivalenti Motiv kuch Asosiy nashrlar "Eksperimental so'rov Kelsak ... Issiqlik " "Ning muvozanati to'g'risida Geterogen moddalar " "Ko'zgular Olovning harakatlantiruvchi kuchi " Vaqt jadvallari Termodinamika Issiqlik dvigatellari San'at Ta'lim Maksvellning termodinamik yuzasi Entropiya energiya tarqalishi sifatida
Olimlar Bernulli Boltsman Carnot Klapeyron Klauziy Karateodori Duhem Gibbs fon Xelmgols Joule Maksvell fon Mayer Onsager Rankin Smeaton Stal Tompson Tomson van der Vaals Voterston
Kitob Turkum

A polytropik jarayon a termodinamik jarayon munosabatlarga bo'ysunadigan:

${displaystyle pV ^ {, n} = C}$

qayerda p bosim, V bu hajmi, n bo'ladi politropik indeksva C doimiy. Polytropik jarayon tenglamasi issiqlik uzatishni o'z ichiga olgan ko'paytirish va siqish jarayonlarini tavsiflashi mumkin.

Alohida holatlar

Ning ba'zi o'ziga xos qiymatlari n alohida holatlarga mos keladi:

• ${displaystyle n = 0}$ uchun izobarik jarayon,
• ${displaystyle n = + infty}$ uchun izoxorik jarayon.

Bundan tashqari, qachon ideal gaz qonuni tegishli:

• ${displaystyle n = 1}$ uchun izotermik jarayon,
• ${displaystyle n = gamma}$ uchun izentropik jarayon.

Qaerda ${displaystyle gamma}$ bu doimiy bosimdagi issiqlik quvvatining nisbati (${displaystyle C_ {P}}$) doimiy hajmdagi issiqlik quvvatiga (${displaystyle C_ {V}}$).

Polytropik koeffitsient va energiya uzatish nisbati o'rtasidagi tenglik

Polytropik jarayonlar har xil politropik indekslar bilan turlicha harakat qiladi. Polytropik jarayon boshqa asosiy termodinamik jarayonlarni yaratishi mumkin.

Uchun ideal gaz a yopiq tizim unchalik katta bo'lmagan o'zgarishlar bilan sekin jarayonni boshdan kechirmoqda kinetik va potentsial energiya jarayon polytropikdir, shunday qilib

${displaystyle pv ^ {(1-gamma) K + gamma} = C}$

bu erda C doimiy, ${displaystyle K = {frac {delta q} {delta w}}}$, ${displaystyle gamma = {frac {c_ {p}} {c_ {v}}}}$va polytropik koeffitsient bilan ${displaystyle n = {(1-gamma) K + gamma}}$.

Ideal jarayonlarga aloqadorlik

Polytropik indeksning ma'lum qiymatlari uchun jarayon boshqa umumiy jarayonlar bilan sinonim bo'ladi. Turli xil indeks qiymatlari ta'sirining ba'zi bir misollari quyidagi jadvalda keltirilgan.

Polytropik indeksning o'zgarishi n

Polytropik indeks	Aloqalar	Effektlar
n < 0	—	Salbiy ko'rsatkichlar tizimda yoki tashqarida bir vaqtning o'zida ish va issiqlik oqimi jarayonini aks ettiradi. Bosimdan tashqari kuchlar bo'lmasa, bunday o'z-o'zidan paydo bo'ladigan jarayonga yo'l qo'yilmaydi termodinamikaning ikkinchi qonuni[iqtibos kerak ]; ammo salbiy ko'rsatkichlar issiqlik ta'sirida ustun bo'lmagan ba'zi bir maxsus holatlarda, masalan, ba'zi plazmalar jarayonlarida mazmunli bo'lishi mumkin. astrofizika,[1] yoki jarayon davomida boshqa energiya turlari (masalan, kimyoviy energiya) mavjud bo'lsa (masalan, portlash ).
n = 0	${displaystyle p = C}$	Ga teng izobarik jarayon (doimiy bosim )
n = 1	${displaystyle pV = C}$	Ga teng izotermik jarayon (doimiy harorat ) taxminiga binoan ideal gaz qonuni, O'shandan beri ${displaystyle pV = nRT}$.
1 < n < γ	—	Taxminiga ko'ra ideal gaz qonuni, issiqlik va ish oqimlari qarama-qarshi yo'nalishda (K > 0), masalan bug 'siqishni sovutish siqish paytida, bug'da kompressor tomonidan bajarilgan ish natijasida yuqori bug 'harorati bug'dan salqinroq atrofga bir oz issiqlik yo'qotilishiga olib keladi.
n = γ	—	Ga teng izentropik jarayon (adiyabatik va qaytariladigan, issiqlik uzatilmaydi), deb taxmin qilingan ideal gaz qonuni.
γ < n < ∞	—	Taxminiga ko'ra ideal gaz qonuni, issiqlik va ish oqimlari bir xil yo'nalishda (K <0), masalan ichki yonish dvigateli kuchli zarba paytida, issiq yonish mahsulotlaridan issiqlik yo'qolganda, silindr devorlari orqali, sovuqroq atrofga, shu bilan birga, issiq yonish mahsulotlari pistonni itaradi.
n = +∞	${displaystyle V = C}$	Ga teng izoxorik jarayon (doimiy hajmi )

Indeks qachon n oldingi qiymatlarning istalgan ikkitasi orasida (0, 1, γ, yoki ∞) bo'lsa, demak, politropik egri chiziq kesiladi (bo'ladi bilan chegaralangan ) ikkita chegara indeksining egri chiziqlari.

Ideal gaz uchun 1 <γ <5/3, chunki tomonidan Mayerning munosabati

${displaystyle gamma = {frac {c_ {p}} {c_ {v}}} = {frac {c_ {v} + R} {c_ {v}}} = 1+ {frac {R} {c_ {v} }} = {frac {c_ {p}} {c_ {p} -R}}}$.

Boshqalar

Uchun echim Leyn-Emden tenglamasi polotropik suyuqlikdan foydalanish a sifatida tanilgan politrop.

Shuningdek qarang

• Adiabatik jarayon
• Kompressor
• Ichki yonish dvigateli
• Izentropik jarayon
• Izobarik jarayon
• Izoxorik jarayon
• Izotermik jarayon
• Polytrope
• Kvazistatik muvozanat
• Termodinamika
• Bug'ni siqib chiqaradigan sovutish

Adabiyotlar