กระบวนการโพลีโทรปิกคือกระบวนการทางเทอร์โมไดนามิกที่สอดคล้องกับความสัมพันธ์ดังต่อไปนี้: $${\displaystyle pV^{n}=C}$$

โดยที่pคือความดัน , Vคือปริมาตร , nคือดัชนีโพลีโทรปิกและCคือค่าคงที่ สมการกระบวนการโพลีโทรปิกอธิบายกระบวนการขยายตัวและการบีบอัดซึ่งรวมถึงการถ่ายเทความร้อน

ค่า nบางค่าจะสอดคล้องกับกรณีเฉพาะบางกรณี:

• ${\displaystyle n=0}$สำหรับกระบวนการความดันคงที่
• ${\displaystyle n=+\infty }$สำหรับกระบวนการปริมาตรคงที่

นอกจากนี้ เมื่อกฎของก๊าซอุดมคติใช้ได้:

• ${\displaystyle n=1}$สำหรับกระบวนการที่อุณหภูมิคงที่
• ${\displaystyle n=\gamma }$สำหรับกระบวนการไอเซนโทรปิก

อัตราส่วนของความจุความร้อนที่ความดันคงที่ ( ) ต่อความจุความร้อนที่ปริมาตรคงที่ ( ) คือ เท่าใด${\displaystyle \gamma }$${\displaystyle C_{P}}$${\displaystyle C_{V}}$

สำหรับก๊าซอุดมคติในระบบปิดที่เกิดกระบวนการช้าๆ โดยมีการเปลี่ยนแปลงพลังงานจลน์และพลังงานศักย์ น้อยมาก กระบวนการดังกล่าวเป็นแบบโพลีโทรปิก โดย ที่Cเป็นค่าคงที่ , , และมีสัมประสิทธิ์โพลีโทรปิก$${\displaystyle pv^{(1-\gamma )K+\gamma }=C}$$${\displaystyle K={\frac {\delta q}{\delta w}}}$${\displaystyle \gamma ={\frac {c_{p}}{c_{v}}}}$${\displaystyle n={(1-\gamma )K+\gamma }}$

สำหรับค่าดัชนีโพลีโทรปิกบางค่า กระบวนการนี้จะมีความหมายเหมือนกับกระบวนการทั่วไปอื่นๆ ตัวอย่างบางส่วนของผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงค่าดัชนีแสดงอยู่ในตารางต่อไปนี้

การเปลี่ยนแปลงของดัชนีโพลีโทรปิกn

ดัชนี โพลีโทรปิก	ความสัมพันธ์	ผลกระทบ
n  < 0	—	เลขชี้กำลังติดลบสะท้อนถึงกระบวนการที่งานและความร้อนไหลเข้าหรือออกจากระบบพร้อมกัน ในกรณีที่ไม่มีแรงใดๆ นอกจากความดัน กระบวนการที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติเช่นนี้จะไม่ได้รับอนุญาตตามกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์อย่างไรก็ตาม เลขชี้กำลังติดลบอาจมีความหมายในบางกรณีพิเศษที่ไม่ได้ถูกครอบงำด้วยปฏิสัมพันธ์ทางความร้อน เช่น ในกระบวนการของพลาสมาบางชนิดในทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์ [ 1 ] หรือหากมีพลังงานรูปแบบอื่น (เช่น พลังงานเคมี) เข้ามาเกี่ยวข้องในระหว่างกระบวนการ (เช่นการระเบิด )
n  = 0	${\displaystyle p=C}$	เทียบเท่ากับ กระบวนการ ความดันคงที่ ( Isobaric process )
n  = 1	${\displaystyle pV=C}$	เทียบเท่ากับกระบวนการไอโซเทอร์ มอล ( อุณหภูมิ คงที่ ) ภายใต้สมมติฐานของกฎก๊าซอุดมคติเนื่องจากในกรณีนั้น ${\displaystyle pV=nRT}$
1 <  n  <  γ	—	ภายใต้สมมติฐานของกฎก๊าซอุดมคติความร้อนและงานจะไหลไปในทิศทางตรงกันข้าม ( K  > 0) เช่น ในระบบทำความเย็นแบบอัดไอในระหว่างการอัด ไอจะมีอุณหภูมิสูงขึ้นเนื่องจากงานที่คอมเพรสเซอร์ทำกับไอ ซึ่งจะทำให้เกิดการสูญเสียความร้อนจากไอไปยังสภาพแวดล้อมที่เย็นกว่า
n  =  γ	—	เทียบเท่ากับกระบวนการไอเซนโทรปิก (อะเดียแบติกและผันกลับได้ ไม่มีการถ่ายเทความร้อน) ภายใต้สมมติฐานของกฎก๊าซอุดมคติ
γ  <  n  < ∞	—	ภายใต้สมมติฐานของกฎก๊าซอุดมคติความร้อนและงานจะไหลไปในทิศทางเดียวกัน ( K  < 0) เช่นในเครื่องยนต์สันดาปภายในระหว่างจังหวะการทำงาน ซึ่งความร้อนจะสูญเสียจากผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่ร้อนผ่านผนังกระบอกสูบไปยังสภาพแวดล้อมที่เย็นกว่า ในขณะเดียวกันผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่ร้อนเหล่านั้นก็ดันลูกสูบ
n  = +∞	${\displaystyle V=C}$	เทียบเท่ากับ กระบวนการ ปริมาตรคงที่ ( isochoric process )

เมื่อดัชนีnอยู่ระหว่างค่าสองค่าใดๆ ในกลุ่มค่าก่อนหน้า (0, 1, γหรือ ∞) หมายความว่าเส้นโค้งโพลีโทรปิกจะตัดผ่าน (ถูกจำกัดด้วย ) เส้นโค้งของดัชนีทั้งสองที่จำกัดนั้น

สำหรับก๊าซอุดมคติ 1 <  γ  < 5/3 เนื่องจากตามความสัมพันธ์ของ Mayer$${\displaystyle \gamma ={\frac {c_{p}}{c_{v}}}={\frac {c_{v}+R}{c_{v}}}=1+{\frac {R}{c_{v}}}={\frac {c_{p}}{c_{p}-R}}.}$$

คำตอบของสมการ Lane–Emdenโดยใช้ของไหลแบบโพลีโทรปิก เรียกว่าโพลีโทรป

คำว่า "พิษโพลีโทรปิก" ถูกใช้เฉพาะในสิ่งพิมพ์จากรัสเซียเกี่ยวกับพิษตะกั่ว^{[ 2 ]}และคลอโรพรีนเพื่อบ่งชี้ถึงผลกระทบที่เป็นพิษต่อหลายระบบ^{[ 3 ]}

ในทางกีฏวิทยา มีการใช้เพื่อระบุแมลงที่มาเยี่ยมชมดอกไม้ต่างๆ เพื่อดูดน้ำหวาน^{[ 4 ]}