Termodinammikai körfolyamatok diagramjai közt a P/V diagram pontosan mit jelent (pl a Brayton körfolyamatnál)?

Brayton-Joule-körfolyamat:

1-2: A komprimált gáz nyomása nő, míg térfogata így csökkenni fog.

2-3: Azért marad állandó a nyomás, mert azon tartjuk mesterségesen. Mint látható, nagyobb teret engedünk a gáznak, mondjuk egy hermetikus kapu kinyitásával, de még mindíg zárt rendszert alkotva (n=const.) Konstans nyomás esetén úgy lehet növelni a térfogatot ha energiát közlünk vele, hőenergiát. Ezt jelenti a q. MELEGÍTÉS HATÁSÁRA CSÖKKEN A FAJLAGOS SŰRŰSÉG, mivel a nagyobb hőtartalom esetén megnő a Brown-mozgás mértéke, jobban lökdösik egymást, távolabb kerülnek a részecskék egymástól, azonos tömegű közeg nagyobb térben oszlik meg.

3-4: Mivel S=állandó, így a hőtartalma is állandó lesz, ezt hívjuk adiabatikus folyamatnak. Tehát hőcsere nem történik a környezettel, nem hűtjük, így a térfogatnövekedés csak annak az eredménye lehet, hogy lecsökkentjük a nyomást (nagyobb térfogatot engedünk elfoglalni a gáznak). Ez a lépés során engedjük rá a komprimált, és felmelegített gázt a turbinákra.

4-1.: A nagy térfogatú, gázt azonos nyomáson tartva úgy tudunk nagyobb fajlagos sűrűséget elérni ha energiát vonunk meg tőle, tehát hűtjük (elvesszük a hőt).

Nem olyan bonyolult ez.

Tegyük fel, hogy van n mól gázunk. Amennyiben elkezdjük melegíteni, ez a mennyiség megpróbál nagyobb térfogatot felvenni, tehát kitágulni. Ez azt jelenti, hogy azonos tömeg (n mól gáz tömege) nagyobb térfogatot foglal el.

A sűrűség definíciószerűen: Ró=m/V

Ró akkor lehet nagyobb érték, ha m nő, vagy V csökken. Esetünkben m=const. (mivel n=const), V pedig nő. Ha egy tört nevezőjét növeljük, akkor a tört értéke csökkenni fog, mert nagyobb számmal osztunk. Érthető?