ポリトロープではない熱力学的プロセスとは何ですか?

Aug 18 2020

別の質問の下での議論で、次のように指摘されました。「すべてのプロセスがポリトロープであるとは限りません。これは、次の場合の特殊なケースです。$pV^n$一定です」学校でそれを逃したに違いありません。

閉鎖系における非ポリトロープ過程の実際の例は何ですか(エネルギー移動はい、物質移動いいえ)?

非ポリトロープ過程はどのようにシミュレーション/計算されますか?

回答

2 Carlton Aug 22 2020 at 15:25

ポリトロープ方程式は理想気体EOSを使用して導出されるため、熱力学的プロセスにおける実在気体を正確に記述できない可能性があります。

非ポリトロープ過程を分析する1つの方法は、2つの状態間のエネルギーバランスを解いて作動流体の温度変化を取得し、その温度変化を状態方程式で使用して体積または圧力の変化を計算することです。ただし、熱伝達や摩擦仕事などがある場合、エネルギーバランスの解決は面倒になる可能性があります。たとえば、ピストンとシリンダーの膨張における熱伝達は、シリンダーの露出表面積に依存します。これは、プロセス全体で絶えず変化します。私の分野では、エネルギーバランスの用語の多くはODEであるため、実際にエネルギーバランスを解く前に、多くの数値積分を行うことになります。

私たち二人以外の人がこの問題について話し合うことを望んでいましたが、ポリトロープ過程にあまり関心がないようです...