Proceso politrópico

Se denomina proceso politrópico al proceso termodinámico, generalmente ocurrido en gases, en el que existe, tanto una transferencia de energía al interior del sistema que contiene el o los gases como una transferencia de energía con el medio exterior.[1]​ El proceso politrópico obedece a la relación: Donde p es la presión, V es un volumen específico, n, el índice politrópico, que puede ser cualquier número real, y C es una constante.Esta ecuación puede caracterizar un amplio rango de procesos termodinámicos desde n=0 a n=(proceso isocórico) y todos los valores intermedios de n. Así la ecuación es politrópica en el sentido de que describe varias líneas o procesos.Si se desvía de tal restricción, esto sugiere que el exponente no es una constante.[2]​ Considérese un gas en un sistema cerrado bajo un proceso interno reversible con cambios insignificantes de energía cinética y potencial.El primer principio de la termodinámica establece que: Donde q es positiva por el calor añadido al sistema y w es negativa para el trabajo realizado por el sistema.La primera ley también puede ser escrita: Considérese la ecuación de estado del gas ideal con el bien conocido factor de compresibilidad Z: Pv = ZRT.Asumiendo que la constante del gas es también fija (por ejemplo, hay reacciones químicas).Ahora considérese la ecuación de proceso politrópico: Tomando el logaritmo natural de ambos lados de la ecuación (entendiendo que el exponente n es una constante para un proceso politrópico) se tiene: La cual puede ser diferenciada y reordenada de la siguiente forma: Al comparar este resultado del resultado obtenido por la primera ley, se concluye que el exponenete politrópico es constante (y por lo tanto el proceso es politrópico) cuando el índice de transferencia de energía es constante para el proceso.Esta derivación puede ser ampliada para incluir procesos politrópicos en sistemas abiertos incluyendo momentos en los que la energía cinética (ej.También se puede ampliar para incluir procesos politropicos irreversibles.La ecuación podría no ser aplicables para procesos en un sistema abierto si la energía cinética (ej.La ecuación también podría ser aplicable en algunos casos para procesos con líquidos e incluso sólidos.es la tasa de calor específica, conocida como índice adiabátco o como exponente adiabático.