Физика

Политропный процесс газа

Вычисляет давление и работу при заданном показателе политропы, отличном от единицы.

ƒбыстрый расчёт
онлайн
Введите данные
Данные не отправляются на сервер
Результат
Конечное давление25кПа
Работа газа50 Дж
Формула

Как считается результат

Конечное давление = pressure/ratio^exponent (кПа); Работа газа = pressure*volume*(ratio^(1-exponent)-1)/(1-exponent) (Дж)
Пример с тестовыми данными

Начальное давление: 100 кПа; Начальный объём: 1 л; Отношение конечного объёма к начальному: 2; Показатель политропы: 2

Конечное давление: 25 кПа; Работа газа: 50 Дж
О расчёте

Как пользоваться
калькулятором

Вычисляет давление и работу при заданном показателе политропы, отличном от единицы.

Для процесса pV^m=const конечное давление определяется степенью отношения объёмов. Работа получается интегрированием давления по объёму.

  1. 01
    Подготовьте данные

    Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: начальное давление в кПа; начальный объём в л; отношение конечного объёма к начальному; показатель политропы.

  2. 02
    Проверьте единицы и условия

    Показатель должен описывать весь рассматриваемый процесс. Вблизи единицы возникает численная потеря точности, поэтому здесь запрещён интервал |m−1|<0,000001.

  3. 03
    Прочитайте результат

    При m=0 давление постоянно. При m=1 работа имеет логарифмическую форму и рассчитывается отдельным изотермическим инструментом.

Подробное объяснение

Как читать результат

Расшифровка показателей, пример вычисления и ограничения метода — без лишних терминов.

01

Что означают результаты

При m=0 давление постоянно. При m=1 работа имеет логарифмическую форму и рассчитывается отдельным изотермическим инструментом.

02

Когда модель применима

Показатель должен описывать весь рассматриваемый процесс. Вблизи единицы возникает численная потеря точности, поэтому здесь запрещён интервал |m−1|<0,000001.

Разбор по шагам

Пример расчёта

Пример 1
Исходные данные
Начальное давление: 100 кПа; Начальный объём: 1 л; Отношение конечного объёма к начальному: 2; Показатель политропы: 2
Вычисление
Для процесса pV^m=const конечное давление определяется степенью отношения объёмов. Работа получается интегрированием давления по объёму. Конечное давление: (100) ÷ (2)^(2) = 25 кПа. Работа газа: (100) × (1) × ((2)^(1-(2))-1) ÷ (1-(2)) = 50 Дж.
Результат
Конечное давление: 25 кПа; Работа газа: 50 Дж

При m=0 давление постоянно. При m=1 работа имеет логарифмическую форму и рассчитывается отдельным изотермическим инструментом.

Пример 2
Исходные данные
Начальное давление: 100 кПа; Начальный объём: 1 л; Отношение конечного объёма к начальному: 2; Показатель политропы: 0
Вычисление
Конечное давление: (100) ÷ (2)^(0) = 100 кПа. Работа газа: (100) × (1) × ((2)^(1-(0))-1) ÷ (1-(0)) = 100 Дж.
Результат
Конечное давление: 100 кПа; Работа газа: 100 Дж

Этот вариант использует другие исходные данные: Показатель политропы — 0. При m=0 давление постоянно. При m=1 работа имеет логарифмическую форму и рассчитывается отдельным изотермическим инструментом.

Формула и обозначения

Конечное давление = pressure/ratio^exponent (кПа); Работа газа = pressure*volume*(ratio^(1-exponent)-1)/(1-exponent) (Дж)

pressure — начальное давление, единица: кПа.

volume — начальный объём, единица: л.

ratio — отношение конечного объёма к начальному.

exponent — показатель политропы.

Для процесса pV^m=const конечное давление определяется степенью отношения объёмов. Работа получается интегрированием давления по объёму.

Практическое применение

Вычисляет давление и работу при заданном показателе политропы, отличном от единицы. Для процесса pV^m=const конечное давление определяется степенью отношения объёмов. Работа получается интегрированием давления по объёму.

При m=0 давление постоянно. При m=1 работа имеет логарифмическую форму и рассчитывается отдельным изотермическим инструментом.

Частые ошибки

Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: начальное давление в кПа; начальный объём в л; отношение конечного объёма к начальному; показатель политропы.

Показатель должен описывать весь рассматриваемый процесс. Вблизи единицы возникает численная потеря точности, поэтому здесь запрещён интервал |m−1|<0,000001.

Источники и допущения

Основание расчёта

Метод, правило или ставка сверены с указанным источником. Последняя проверка этой реализации: 2026-09-30.

OpenStax: первый закон термодинамики ↗
Коротко о главном

Вопросы
и ответы

Что показывает «конечное давление»?+

При m=0 давление постоянно. При m=1 работа имеет логарифмическую форму и рассчитывается отдельным изотермическим инструментом.

Как проверить расчёт на конкретном примере?+

Начальное давление: 100 кПа; Начальный объём: 1 л; Отношение конечного объёма к начальному: 2; Показатель политропы: 2. Конечное давление: 25 кПа; Работа газа: 50 Дж. Для процесса pV^m=const конечное давление определяется степенью отношения объёмов. Работа получается интегрированием давления по объёму.

Какие ограничения есть у метода?+

Показатель должен описывать весь рассматриваемый процесс. Вблизи единицы возникает численная потеря точности, поэтому здесь запрещён интервал |m−1|<0,000001.

Можно ли изменить исходные данные и сравнить варианты?+

Да. При m=0 давление постоянно. При m=1 работа имеет логарифмическую форму и рассчитывается отдельным изотермическим инструментом. Сравнивайте варианты в одинаковых единицах и при неизменных допущениях: Показатель должен описывать весь рассматриваемый процесс. Вблизи единицы возникает численная потеря точности, поэтому здесь запрещён интервал |m−1|<0,000001.