Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Политропные процессы
|
|
Политропные процессы описываются уравнением
 ,
| (4.58) |
где n – показатель политропы, который не зависит от температуры (n = const) и изменяется в пределах от -µ до µ.
Внешняя схожесть уравнений (4.43) и (4.58) позволяет записать расчетные формулы политропного процесса, аналогичные адиабатному:
 ,
| (4.59) |
 ,
| (4.60) |
 ,
| (4.61) |
 ,
| (4.62) |
 ,
| (4.63) |
 ,
| (4.64) |
 .
| (4.65) |
Теплота политропного процесса рассчитывается по уравнению
 ,
| (4.66) |
где cn – теплоемкость политропного процесса.
Все многообразие процессов можно описать политропой с показателем -µ < n < µ. Изохорный, изобарный, изотермический, адиабатный процессы являются частным случаем политропных процессов с определенным показателем n. Подставляя конкретные его значения в формулы (4.58) и (4.66), можно доказать, что при:
- процесс изобарный;
- процесс изотермический;
- процесс адиабатный;
- процесс изохорный.
На рис. 4.13 и 4.14 в p - v- и T - s- диаграммах представлено все множество политропных процессов с показателем n, изменяющиxся от -µ до µ.
 |  | ||
Можно выделить следующие группы процессов:
1. Процессы расширения (dv > 0, dw > 0)- области 1, 2, 3, 4.
2. Процессы сжатия (dv < 0, dw < 0) – области 5, 6, 7, 8.
3. Процессы подвода теплоты (ds > 0, dq > 0) – области 8, 1, 2, 3.
4. Процессы отвода теплоты (ds < 0, dq < 0) - области 4, 5, 6, 7.
5. Процессы, протекающие с увеличением температуры (dT > 0, du > 0, dh > 0) - области 7, 8, 1, 2.
6. Процессы, протекающие с уменьшением температуры (dT < 0, du < 0, dh < 0) - области 3, 4, 5, 6.
7. Процессы с отрицательной теплоемкостью (cn < 0, 1 < n < k) - области 3, 7.
В области 3 при подводе теплоты (dq > 0) температура, внутренняя энергия, энтальпия уменьшаются (dT < 0, du < 0, dh < 0). В области 7 при отводе теплоты (dq < 0) температура, внутренняя энергия, энтальпия увеличиваются (dT > 0, du > 0, dh > 0). Это может быть только при отрицательной теплоемкости. В процессах с отрицательной теплоемкостью 
, поэтому на производство работы при расширении тратится не только подводимая теплота, но и часть внутренней энергии рабочего тела, а затрачиваемая работа на сжатие компенсирует не только отводимую теплоту, но и повышает внутреннюю энергию рабочего тела.
При изображении политропных процессов в диаграммах p - v и T - s необходимо определить область, к которой они принадлежат, путем сравнения показателя политропы с n = k, n =1 и т.д.
 |  | ||
Политропный процесс газа с показателем 1< n < k, построенный по исходным параметрам p1, t1, p2 (p2 > p1) в p - v- и T - s- диаграммах представлен на рис. 4.15 и 4.16.
В p - v- диаграмме политропа – несимметричная гипербола, которая располагается круче изотермы, т.к. n > 1.
В T - s- диаграмме политропа - логарифмическая кривая, которая располагается между изотермой и изоэнтропой, т.к. 1< n < k.