Zobrazenie cyklu trojstupňového parného stroja v p-V diagrame.
**p-V diagram** (iné názvy: **diagram tlak - objem**, **tlakový diagram**) je stavový diagram, v ktorom sa zobrazuje závislosť tlaku plynu na jeho objeme. Na vodorovnú os sa vynáša objem na zvislú os tlak. Používa sa na vizualizáciu termodynamických dejov a tepelných obehov v uzavrených systémoch.

Body v p-V diagrame
-------------------

Každý bod v p-V diagrame určuje jednoznačne stav skúmaného plynu. Pri známom množstve skúmaného plynu na základe znalosti tlaku a objemu je možné vypočítať teplotu podľa stavovej rovnice. Napríklad pre ideálny plyn zo stavovej rovnice ideálneho plynu vyplýva:

{\displaystyle T={\frac {p.V}{n.R}}}
kde

T – je teplota plynu
{\displaystyle p} – je tlak plynu
{\displaystyle V} – je objem plynu
{\displaystyle n} – je počet mólov plynu
{\displaystyle R} – je univerzálna plynová konštanta

Čiary v p-V diagrame
--------------------

Zobrazenie základných termodynamických dejov v p-V diagrame.
Spojité čiary v p-V diagrame zobrazujú rôzne termodynamické deje alebo ich postupnosť, pomocou ktorých sa skúmaný plyn dostane z jedného stavu do druhého. Základné termodynamické deje majú charakteristický priebeh čiar. Je ich možné vyjadriť rovnicou všeobecnej polytropy s exponentom n: *p.vn = const.* (pozri obrázok):

* izobara - čiara je rovnobežná s vodorovnou osou (n=0)
* izochora - čiara je rovnobežná so zvislou osou (n= {\displaystyle \infty })
* izoterma - pre ideálny plyn je čiara hyperbola (n=1)
* adiabata - pre ideálny plyn je čiara exponenciálna krivka s exponentom rovným Poissonovej konštante (n=k)
* polytropa - všeobecná krivka prebiehajúca vo výseku medzi izotermou a adiabatou

Plochy v p-V diagrame
---------------------

Všeobecné zobrazenie prechodov medzi stavmi 1 a 2 v p-V diagrame.
Plošný obsah uzavretej plochy v p-V diagrame je úmerný objemovej (mechanickej) práci. Toto vyplýva zo vzťahu pre prácu, čo je v danom prípade aj vzťah pre výpočet plochy v daných súradniciach diagramu:

{\displaystyle W=\int \_{V\_{1}}^{V\_{2}}p\_{12}\,\mathrm {d} V-\int \_{V\_{1}}^{V\_{2}}p\_{21}\,\mathrm {d} V}
kde

{\displaystyle W} – je objemová práca (J)
{\displaystyle p\_{12}} – je funkcia priebehu tlaku plynu pri deji z bodu 1 do bodu 2 (Pa)
{\displaystyle p\_{21}} – je funkcia priebehu tlaku plynu pri deji z bodu 2 do bodu 1 (Pa)
{\displaystyle V\_{1}} – je najmenší objem počas cyklu (m3)
{\displaystyle V\_{2}} – je najmenší objem počas cyklu (m3)
{\displaystyle \mathrm {d} V} – je diferenciál objemu (m3)
Ak termodynamické deje prebiehajú okolo ohraničenej plochy v smere hodinových ručičiek, táto práca sa z pracovného obehu získava, diagram teda zodpovedá tepelnému motoru. Ak termodynamické deje prebiehajú okolo ohraničenej plochy proti smeru hodinových ručičiek, táto práca sa v pracovnom obehu spotrebúva, diagram teda zodpovedá pracovnému stroju.

Zobrazenie základných tepelných obehov v p-V diagrame
-----------------------------------------------------

### Pracovné cykly piestových motorov

* Ottov cyklusOttov cyklus
* Dieselov cyklusDieselov cyklus
* Seiligerov cyklus - zmiešanýSeiligerov cyklus - zmiešaný
* Cyklus s predĺženou expanziouCyklus s predĺženou expanziou

### Pracovné cykly turbín

* Ericssonov-Braytonov cyklus - bez regenerácieEricssonov-Braytonov cyklus - bez regenerácie
* Jouleov-Braytonov cyklus - s regeneráciouJouleov-Braytonov cyklus - s regeneráciou
* Humphreyov cyklusHumphreyov cyklus

Indikátorový diagram
--------------------

Naznačenie rozdielov medzi indikátorovým diagramom a teoretickým obehom v p-V diagrame Ottovho cyklu (zážihový motor).
p-V diagram môže byť aj jedným z vyjadrení indikátorového diagramu. Indikátorový diagram sa získava z rýchleho snímača tlaku umiestneného priamo v pracovnom priestore motora, alebo stroja. Zachytáva teda skutočný priebeh tlaku ktorý sa vplyvom rôznych dejov (prieťah zapálenia, nedokonalosť spaľovania, prestup tepla, straty škrtením, ...) od teoreticky modelovaného odlišuje.

Pozri aj
--------

* p-v diagram
* T-s diagram

Referencie
----------

1. ↑   KUNC, Antonín, a kol. *Mechanika III*. Bratislava : Slovenské vydavateľstvo technickej literatúry, n.p. 1965. 256 s.

Zdroje
------

ANTAL, Štefan. *Termodynamika*. Bratislava : Edičné stredisko STU, 1992. 317 s.