Was ist polytropischer Prozess?

Polytropischer Prozess

Ein polytropischer Prozess ist ein thermodynamischer Prozess, der durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden kann:

pV ⁿ = konstant

Der polytrope Prozess kann die Gasexpansion und -kompression beschreiben, die die Wärmeübertragung einschließen . Der Exponent n ist als Polytropenindex bekannt und kann je nach Prozess einen beliebigen Wert von 0 bis ∞ annehmen.

Es gibt einige Sonderfälle von n , die bestimmten Prozessen entsprechen:

• der Fall n = 0 , p = konstant , entspricht einem isobaren Prozess (konstanter Druck) .
• Der Fall n = 1 , pV = konstant ,   entspricht einem isothermen Prozess (konstante Temperatur) .
• der Fall n = , pV= konstant ,   entspricht einem isentropischen Prozess (Konstantentropie) .
• der Fall n ➝ ∞   entspricht einem isochoren (konstanten Volumen) Prozess .

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• Im Fall 1 < n <verlaufen Wärme- und Arbeitsströme in diesem Prozess in entgegengesetzte Richtungen. Dieser Prozess findet beispielsweise bei der Dampfkompressionskühlung während der Kompression statt
• Im Fall < n < ∞ gehen bei diesem Prozess Wärme und Arbeitsströme in die gleiche Richtung. Dieser Prozess findet beispielsweise in einem Verbrennungsmotor (z. B. Otto-Zyklus) statt, bei dem während des Gases Wärmeverluste durch die Zylinderwände auftreten Expansion (Krafthub).

Für einen polytropischen Prozess zwischen zwei Zuständen:

p ₁ V ₁ ⁿ = p ₂ V ₂ ⁿ