多方指数 n 过程的体积功 使用指南
输入初末态压力 P、体积 V 与多方指数 n,计算多方过程的体积功 W,用于气体压缩、膨胀等任意指数过程的过程功积分估算。
计算公式与原理
W=(P₂V₂−P₁V₁)/(1−n)(SI 单位)。 n=1 时退化为等温,需另用 ln 式。
输入初末态压力与体积及多方指数 n,求过程功。
使用步骤
- 填写「初压 P₁ (kPa)」。
- 填写「初容 V₁ (m³)」。
- 填写「末压 P₂ (kPa)」。
- 填写「末容 V₂ (m³)」。
- 填写「多方指数 n」。
- 结果区会即时更新;可一键复制结果用于记录或汇报。
典型使用场景
- 理想气体多变过程(pV^n=C)体积功。
- n=1 等温、n=γ 绝热、n=0 等压的特例。
- 压缩/膨胀过程能耗估算。
算例参考
- 多变 n=1.3 压缩:p1=100 kPa, v1=1, p2=60 kPa, v2=2, n=1.3:W=(p2v2−p1v1)/(1−n)=((60×2)−(100×1))×1000/(1−1.3)=(20000−100000)/(−0.3)·... 取单位 kPa·m³:W=(120−100)/(−0.3)=−66.7 kJ(外界对气做功)。
- 等温特例:n=1 且 p1v1=p2v2 时 W=0(理想等温闭合)。
注意事项
本工具纯前端运行,输入内容不上传服务器;结果为按上述口径得到的理论估算值。实际应用受设备参数、测量条件与当地规范影响,请以设备铭牌、检测报告与现行标准为准,重大决策建议咨询专业人士。
- n 的物理意义?
- 多变指数,描述热量交换程度;升温压缩 n 介于 1~γ 间。
- 负功含义?
- 压缩时气体体积减小,外界对气体做功,W 为负。