Изобарный процесс

В осях pv (рисунок 4.2) этот процесс изображается прямой 1–2, параллельной оси абсцисс. Уравнение прямой 1–2, называется изоба­рой.

р = const. (4.7)

Рис. 4.2 – Изображение изобарного процесса в pv и Ts – координатах

Из уравнения состояния идеального газа получим:

или (4.8)

т.е. в изобарном процессе объем газа пропорционален его абсо­лютной температуре. Работа 1 кг газа равна:

или (4.9)

Для М кг газа:

(4.10)

или . (4.11)

В pv–координатах работа l численно равна площади под кри­вой процесса 1–2 (рисунок 4.2). На этом рисунке линия 1–2 изображает процесс расширения (работа положительная), а линия 1–3 – процесс сжатия (работа отрицательная).

Количество теплоты, которое подводится (отводится) к рабоче­му телу в предположении, что теплоемкость с_р – величина постоян­ная,

. (4.12)

Если в процессе р = const участвует М кг или V_н м³ газа, то количество теплоты

. (4.13)

Из уравнения состояния следует, что теплота в данном случае расходуется как на совершение работы, так и на изменение внут­ренней энергии. Если обратиться к уравнению:

получим, что в данном случае:

dq = dh, (4.14)

т.е. теплота, подведенная (отведенная) к рабочему телу в изобар­ном процессе, приводит к изменению его энтальпия.

Согласно уравнению:

при р = const

, (4.15)

т.е. в Ts – осях изобарный процесс изображается логарифмической функцией. Так как с_р > с_v то в Ts – координатах диаграмма идет положе изохоры. На рисунке 4.2 процесс 1–2 протекает с подводом теп­лоты (Δs > 0), а процесс 1–3 – с отводом (Δs < 0). .

Количество теплоты, подведенной к рабочему телу, равно пло­щади под кривой процесса 1–2. Как указывалось выше, в данном случае оно равно Δh.