多方過程是熱力學過程的一種,服從以下關係式:
,
其中P是壓強,V是體積,n是任意一個實數(多方指數),C是一個常數。這個方程式可以用來準確地描述一定的熱力學系統的特徵,主要是氣體的膨脹或壓縮。
- 如果n < 0,則發生了爆炸。
- 如果n = 0,則PV 0 = P = 常數,過程是一個等壓過程。
- 如果n = 1,則PV = NkT = 常數,它是一個等溫過程。
- 如果n <
,則它是一個準絕熱過程,如內燃機中的爆炸過程和蒸氣壓縮製冷中的壓縮過程。
- 如果n =
= Cp/CV,則它是一個絕熱過程。
- 注意到
,這是因為
。(參見絕熱指數)
- 如果n =
,則它是一個等容過程。
多方過程的熱力學第一定律
多方過程的熱力學第一定律具體形式如下:
![{\displaystyle Q=NC_{V,m}\Delta T+{\frac {NR\Delta T}{1-n}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/514c0f4337bf7481e3055602eec528c1b6e77520)
公式右邊第一項表示氣體內能變化,第二項為氣體對外界所作的功。
分別是該氣體的物質的量、摩爾定體熱容、普適氣體常數和多方指數。
多方流體
多方流體是理想的流體模型。一個多方流體是一種正壓的流體,狀態方程式為:
![{\displaystyle \ P=K\rho ^{(1+1/n)}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/0d53763cac112e5c68792f82b456856b73c57c00)
其中
是壓強,
是一個常數,
是密度,
是多方指數。
通常也寫為以下形式:
![{\displaystyle \ P=K\rho ^{\gamma }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f0e475574752f857b0713d3afede78f34f9751ca)
其中
。
絕熱指數
在等熵的理想氣體中,
是比熱容的比值,稱為絕熱指數。
一個等溫的理想氣體也是多方氣體。在這裏,多方指數等於一,與絕熱指數
不同。
為了區分兩個
,多方指數有時寫成大寫的
。
其他
利用了多方流體的萊恩-埃姆登方程式的一個解是多方球。
參見