10. Термодинамические процессы идеальных газов.

Изохорный процесс

Процесс, протекающий при постоянном объеме, называют изохорным V=const. Кривая процесса называется изохорой. Если процесс 1-2 осуществляется с увеличением давления, то удельное количество теплоты в нем подводится, при этом увеличиваются внутренняя энергия и температура газа. Если давление в процессе понижается, то удельное количество теплоты отводится, уменьшаются внутренняя энергия и температура газа. Изменение энтропии при постоянной теплоемкости равно:

Изобарный процесс

Процесс, протекающий при постоянном давлении, называют изобарным P=const. Кривая процесса называется изобарой. В изобарном процессе объемы одного и того же количества газа изменяются прямо пропорционально абсолютным температурам.

При расширении газа его температура возрастает, при сжатии – уменьшается. Для обратимого изобарного процесса при постоянной теплоемкости изменение удельной энтропии находится по уравнению:

Но при P=const  , поэтому

В случае изохорного и изобарного процессов в одном интервале тем­ператур возрастание энтропии будет больше в изобарном процессе, так как C_p всегда больше C_v.

Изотермический процесс

Процесс, протекающий при постоянной температуре, называют изотермическим T=const.  Кривая процесса называется изо­термой. При постоянной температуре объем газа изменяется обратно пропорционально его давлению (закон Бойля – Мариотта).  

Удельное количество теплоты, участвующее в изотермическом процессе, равно произведению изменения удельной энтропии S₂-S₁ на абсолютную температуру :

q=T(S₂-S₁)

Адиабатный процесс

Процесс, протекающий без подвода и отвода теплоты, т. е. при от­сутствии теплообмена рабочего тела с окружающей средой, называют адиабатным.

При адиабатном процессе произведение давления на объем газа в степени k есть величина постоянная. Величину k называют показа­телем адиабаты. Рассмотрим зависимость между основными парамет­рами в адиабатном процессе.

Из уравнения адиабаты следует, что