¿Hay una región prohibida en el plano P−VP−VP-V?

El proceso politrópico generaliza los procesos termodinámicos particulares con

PAG V norte = C o norte s t a norte t
donde, si norte cambia, la curva en PAG − V cambios de plano, como se muestra en el diagrama. ingrese la descripción de la imagen aquíLa región naranja no está tocada por ninguna curva, por lo que no hay valor de norte por lo que el gas va directamente a la región naranja.

¿Porqué es eso? No veo ninguna razón en particular por la que no debería existir un proceso para hacer que el gas entre en la parte naranja.

Correcto. Por ejemplo: un gas contenido en un cilindro con un pistón conectado a un resorte que se comprimirá a medida que el gas se expanda. En ese caso, si calientas el gas, la presión aumenta linealmente con el volumen. Eso correspondería a un norte = − 1 proceso politrópico.
También tenga en cuenta: los procesos politrópicos son solo un pequeño subconjunto de los posibles procesos que pueden sufrir los sistemas. Resulta que son fáciles de calcular y muchos procesos se aproximan bien a los politrópicos.

Respuestas (3)

Es simplemente inherente a la definición de procesos politrópicos que no permiten que el sistema aumente tanto su presión como su volumen al mismo tiempo. Eso no significa que no pueda aumentar la presión y el volumen de un sistema. Solo necesita un proceso no politrópico para hacerlo. Por ejemplo, podría ser un proceso compuesto formado por dos procesos politrópicos con diferentes valores de norte , con uno funcionando en reversa, como la mitad de un ciclo de motor térmico.

Pero yo pienso norte puede ser negativo para un proceso politrópico, lo que permite, por ejemplo, procesos donde el volumen y la presión cambian proporcionalmente entre sí ( norte = − 1 ).
Sí, pero en ese caso la premisa de la pregunta se desmorona, así que asumí que el OP no permitía los exponentes negativos.
Seguro que es cierto, dada la cifra. Supongo que la pregunta en el cuerpo de la publicación es ligeramente diferente a la pregunta en el título.

En un proceso politrópico que no sea adiabático, está controlando la temperatura junto con P y V de tal manera que n es constante. Ciertamente puede lograr valores negativos de n controlando la temperatura adecuadamente. De la ley de los gases ideales, si T y P se expresan paramétricamente en términos de V, entonces:

PAG PAG 0 = ( V 0 V ) norte
T T 0 = ( V 0 V ) norte − 1
Simplemente sustituya un valor negativo de n.

Suponiendo que solo hay una molécula en este cuadro y suponiendo que se define un sistema cerrado con un estado PV inicial. La pregunta es: ¿puede el sistema moverse a cualquier parte del diagrama PV?

Bueno, podemos ajustar el volumen a cualquier número. Entonces la pregunta es: ¿puede la presión alcanzar cualquier valor en el diagrama PV?

La presión se relaciona con la intensidad y la frecuencia del impacto. Al aumentar su energía cinética o su velocidad, aumentan tanto la intensidad como la frecuencia. Entonces parece que podemos controlar la presión usando temperatura o calentamiento/enfriamiento hasta alcanzar el límite molecular. En este momento, puede decir que hay una región prohibida pero no como la zona naranja en su parcela.

¿Hay una región prohibida en el plano P−VP−VP-V?
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