多方过程是热力学过程的一种,服从以下关系式:
,
其中P是压强,V是体积,n是任意一个实数(多方指数),C是一个常数。这个方程可以用来准确地描述一定的热力学系统的特征,主要是气体的膨胀或压缩。
- 如果n < 0,则发生了爆炸。
- 如果n = 0,则PV 0 = P = 常数,过程是一个等压过程。
- 如果n = 1,则PV = NkT = 常数,它是一个等温过程。
- 如果n <
,则它是一个准绝热过程,如内燃机中的爆炸过程和蒸气压缩制冷中的压缩过程。 - 如果n =
= Cp/CV,则它是一个绝热过程。
- 注意到
,这是因为
。(参见绝热指数)
- 如果n =
,则它是一个等容过程。
多方过程的热力学第一定律具体形式如下:
![{\displaystyle Q=NC_{V,m}\Delta T+{\frac {NR\Delta T}{1-n}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/514c0f4337bf7481e3055602eec528c1b6e77520)
公式右边第一项表示气体内能变化,第二项为气体对外界所做的功。
分别是该气体的物质的量、摩尔定体热容、普适气体常数和多方指数。
多方流体是理想的流体模型。一个多方流体是一种正压的流体,状态方程为:
![{\displaystyle \ P=K\rho ^{(1+1/n)}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/0d53763cac112e5c68792f82b456856b73c57c00)
其中
是压强,
是一个常数,
是密度,
是多方指数。
通常也写为以下形式:
![{\displaystyle \ P=K\rho ^{\gamma }}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f0e475574752f857b0713d3afede78f34f9751ca)
其中
。
在等熵的理想气体中,
是比热容的比值,称为绝热指数。
一个等温的理想气体也是多方气体。在这里,多方指数等于一,与绝热指数
不同。
为了区分两个
,多方指数有时写成大写的
。
利用了多方流体的莱恩-埃姆登方程的一个解是多方球。