Un proceso politrópico es aquel en el que la presión y el volumen de un sistema están relacionados mediante la ecuación PV n = C.
Donde P representa la presión, V representa el volumen, n representa el índice politrópico y C es una constante.
Un proceso politrópico se puede relacionar con el trabajo mediante la ecuación:
W= (P 2 V 2 -P 1 V 1 )/(1-n)
Donde P 2 V 2 y P 1 V 1 representan la presión y el volumen en dos pasos de tiempo diferentes de un proceso.
Estos procesos tienen formas únicas (lineal, hiperbólica, etc.) dependiendo del índice politrópico. Tanto los sistemas abiertos como los cerrados pueden seguir caminos politrópicos.
Índice politrópico
Los procesos politrópicos generalmente se categorizan por la variable que permanece constante en el proceso o por la forma de su gráfica correspondiente (por ejemplo, lineal).
Cuando n es menor que 0: los valores negativos de n representan una gran cantidad de calor agregado al sistema que es mucho mayor que el trabajo realizado por el sistema.
| Constante | norte | Ecuación | Asociado con |
|---|---|---|---|
| Temperatura (isotérmica) | 1 (a menos que esté saturado) | VP 1 = C | Sistemas no aislados |
| Presión (isobárica) | 0 (a menos que esté saturado) | VP 0 = C | Pistones/Cilindros |
| Volumen (isocórico) | ∞ | VP ∞ = C | Contenedores rígidos |
| Lineal | -1 | VP -1 = C | Flujo de trabajo y calor de entrada/salida |
| Entropía (isentrópica) | γ | PV γ = C | Válvulas de expansión |
Para procesos isentrópicos, n = γ = C p /C v , donde C p es la capacidad calorífica de un gas ideal a presión constante y C v es la capacidad calorífica de un gas ideal a volumen constante.
