ポリトロープ
熱力学においてポリトロープ過程とは、気体の準静的過程の一種である。摩擦、放熱などの若干の損失をともなう装置における準断熱過程の近似として用いられる。ポリトロープ指数をn とし、以下の気体(ここでは理想気体とする)の圧力P 、密度ρ、温度T の間の関係式で表される:
P / ρ n = const. {\displaystyle P/\rho ^{n}={\text{const.}}}
T / ρ n − 1 = const. {\displaystyle T/\rho ^{n-1}={\text{const.}}}
ポリトロープ過程(1→2)の間に気体に加えられる熱量q は
q = n − κ n − 1 c v ( T 2 − T 1 ) {\displaystyle q={\frac {n-\kappa }{n-1}}c_{\mathrm {v} }(T_{2}-T_{1})}
で与えられる。ここでcvは定積比熱、κは比熱比である。この式から、
c n = n − κ n − 1 c v {\displaystyle c_{\mathrm {n} }={\frac {n-\kappa }{n-1}}c_{\mathrm {v} }}
をポリトロープ比熱と呼ぶことがある。
以下のより基本的な過程はポリトロープ過程の特別の場合に帰着される:
定圧過程:n = 0
等温過程:n = 1
可逆断熱過程:n = κ
定積過程:n = ∞