Eddig áttekintettük az izotermikus, az izobár, az izochor és az adiabatikus állapotváltozásokat. Politropikus állapotváltozás minden eddig nem tárgyalt eset; leírásuk a Poisson-féle összefüggéshez hasonló:

(4.35)

ahol k a politrop kitevő. Tágabb értelemben véve a politrop kitevő bármilyen értéket felvehet. Szűkebb értelemben a politropikus állapotváltozás az 1 < k < κ politrop kitevő által meghatározott kvázi-adiabatikus állapotváltozás.

A szűkebb értelemben vett politropa meredekebb, mint az izoterma, de nem olyan meredek, mint az adiabata (4.9 ábra). Az állapotváltozás T-S diagramja exponenciális, negatív kitevővel (4.10 ábra).

Politropikus állapotváltozás esetében a gáz által végzett munka a 4.19 és 4.34 egyenletek alapján:

(4.36)

Az előző egyenletben szereplő állandó értéke a 4.35 egyenlet alapján a kezdeti vagy a végállapot értékeivel is megadható:

(4.37)

Így a végzett munka (4.8 és 4.23 egyenlet segítségével):

(4.38)

4.9. ábra - Politropikus állapotváltozás p-V diagramja (kék: izoterma, piros: politropa)

4.10. ábra - Politropikus állapotváltozás T-S diagramja

Az első főtétel alapján a hőcsere:

(4.39)

(4.40)

Az általános politrop fajlagos hőkapacitás:

(4.41)

Ez negatív értékű a szűkebb értelemben vett politropikus állapotváltozások esetében (1 < k < κ). Az állapotváltozások ábrázolásához főleg a p-V és T-S diagramokat használják, az entalpia-entrópia diagram (H-S diagram vagy Mollier diagram) elsősorban a víz/vízgőz állapotváltozásainak követésére használatos, mely a villamosenergia termelés szempontjából kiemelt fontosságú. Ezen a diagram-típuson a munkavégzés és a hőátadás is egyenes szakaszokkal ábrázolható.