多變過程

熱力工程中常遇到理想氣體定容變化、定壓變化、定溫變化、絕熱變化（定熵）四個變化過程。 在上述四種典型熱力過程的特徵是，某一個狀態參數保持不變（例如v=定值、p=定值等），或在過程中熱力系與外界沒有熱量交換（絕熱過程）。實際的過程往往是所有的參數都在變化，並且也不完全絕熱。

基本介紹

• 中文名：多變過程
• 外文名：Polytropic process
• 某一個狀態：參數保持不變

多變過程簡介

四種典型熱力過程：定容過程、定壓過程、定溫過程、絕熱過程，在過程進行時有一個狀態參數保持不變。但是，實際能量轉換裝置所進行的熱力過程中，工質的狀態參數或多或少都要產生變化，而且也難以完全絕熱，即為多變過程。因此，熱力過程分析時要根據具體情況，採用適當的過程方程式。

例如，活塞式壓氣機中氣體被壓縮，同時被冷卻，因而壓縮過程中氣體的壓力、比體積及溫度都在變化，並且氣體與外界有功量和熱量的交換。

過程方程式

在一般的實際過程中，氣體的狀態變化往往遵循一定的規律。此時，過程方程式可通過實驗，測定過程中一些狀態點的p、v值而近似整理成 =常量的形式。這樣的過程稱為多變過程，式中指數n叫作多變指數，可以為任意常數。

在某一多變過程中，n為一定值，但不同多變過程的n值各不相同。對複雜的實際過程，可把實際過程分作幾段不同多變指數的多變過程來描述，但每一段中的n值保持不變。由此可見，多變過程是一些有規律的過程的總稱。這些過程的特徵是：在整個過程中，pv=定值，n為常數。

多變過程中的多變指數n具有不同數值時，過程就表現出不同的特性。前面所述的定壓、定溫、絕熱和定容四種典型熱力過程，可視為多變過程的特例之一。

公式解析

當n=0時， =p=常量，即為定壓過程；

當n=1時， =常量，即為定溫過程；

當n= 無窮時， =常量，即為定容過程；

當n=k時， =常量，即為絕熱過程。

過程的表示

如圖為通過同一狀態1的四種典型過程在p-v圖和T-s圖上的相對位置，說明隨著n的變化，多變過程在圖上的位置也發生變化。

多變過程在p-v圖和T-s圖上表示