Ізотермічний термодинамічний процес

1. Процес зміни стану робочого тіла без зміни його температури називається ізотермічним процесом. Такий процес може виникнути в циліндрі машини, якщо теплота, що підводиться, витрачається на зміну внутрішньої енергії, а не на переміщення поршня, таким чином, щоб температура робочого тіла лишалась сталою.
2. Умови перебігу процесу
3. Рівняння процесу
4. 
   Зображення процесу в PV i TS-координатах

1. Зміна внутрішньої енергії в ізотермічному процесі дорівнює нулю:

1. Зовнішня корисна робота і робота, затрачена ззовні, підраховуються за наступними загальними формулами:

1. Зміна ентальпії дорівнює нулю:

1. Кількість підведеної теплоти в процесі не витрачається на зміну температури робочого тіла, тому через теплоємність рівна нулю:

1. Аналітичний вираз першого закону термодинаміки матиме вигляд:

1. Розподіл між видами енергій у даному процесі є наступним.

Доля теплоти, що йде на зміну внутрішньої енергії дорівнює нулю:

Доля теплоти на використання зовнішньої корисної роботи рівна одиниці:

Оскільки вся підведена теплота в цьому процесі йде на виконання зовнішньої корисної роботи—реальні робочі процеси теплових машин необхідно наближати до ідеальних ізотермічних.

Адіабатний ізотермічний процес

1. Адіабатний термодинамічний процес—зміна стану робочого тіла без його теплообміну з оточуючим середовищем. Обмін енергії з оточуючим середовищем відбувається лише у формі роботи.

2. Умови перебігу процесу

3. Рівняння процесу:

де показник адіабати.

4.
Графічне зображення процесу в PV i TS-координатах

5. Зміна внутрішньої енергії в адіабатному процесі підраховується за наступною формулою:

6. Зовнішня корисна робота і робота, затрачена ззовні, підраховуються за наступними формулами:

7. Кількість підведеної або відведеної теплоти рівна нулю:

8. Зміна ентальпії в процесі підраховується по загальній формулі:

9. Аналітичний вираз першого закону термодинаміки матиме вигляд:

10. Розподіл між видами енергій в адіабатному процесі відбувається лише між внутрішньою енергією та роботою

Політропний термодинамічний процес

1. Процес зміни стану робочого тіла при сталій теплоємності називають політропним. Цей процес є узагальнюючим процесом для попередніх чотирьох і за конкретних умов може бути або ізобарним, або ізохорним, або ізотермічним, або адіабатним.

2. Умови перебігу процесу:

3. Рівняння політропного процесу:

де показник політропи.

де теплоємність робочого тіла в даному політропному процесі, Дж/(кг·К);

відповідно, ізобарна і ізохорна теплоємності даного робочого тіла Дж/(кг·К).

4.
Графік зображення політропного процесу лежить в межах між лініями сталих температури, тиску, об’єму та ентропії.

5. Зміна внутрішньої енергії в політропному процесі підраховується за загальною формулою:

6. Зовнішня корисна робота і робота, підведена ззовні, підраховуються за формулами:

7. Зміна ентальпії підраховується за формулою:

8. Кількість підведеної або відведеної теплоти підраховується за формулою:

9. Аналітичний вираз першого закону термодинаміки має наступний загальний вигляд:

10. Розподіл між видами енергій в політропному процесі є наступним.

Доля теплоти, що йде на зміну внутрішньої енергії:

Доля теплоти, що йде на виконання зовнішньої корисної роботи: