Адиабатен процес

Тази статия е част от серията статии на тема Термодинамика

Енталпия . Ентропия . Топлина Закони на термодинамиката Нулев закон на термодинамиката . Първи закон на термодинамиката . Втори закон на термодинамиката . Трети закон на термодинамиката Термодинамични величини Налягане . Обем . Вътрешна енергия . Температура . Свободна енергия на Хелмхолц . Свободна енергия на Гибс . Голям термодинамичен потенциал Термодинамични процеси Изобарен . Изохорен . Изотермен . Адиабатен Физици Сади Карно . Робърт Бойл . Жозеф Луи Гей-Люсак . Жак Шарл . Джеймс Джаул

Адиабатен процес е термодинамичен процес, при който няма поток на топлинна енергия отвъд границите на термодинамичната система

$\sum \dot Q = 0$.

За идеален газ важи

$pV^\kappa = const.$,

където $p$ и $V$ са съответно налягането и обемът на газа, а $\kappa$ е неговият коефициент на Поасон. Адиабатният процес се явява безкрайно бърз политропен процес при $n=\kappa$. Това взаимоотношение позволява налягането да бъде изразено, като функция на обема или обратното. Формулата е от особено значиние при изчисляване на работата, извършена в една затворена, стационарна, адиабатна система.

$W = -\int{p}dV$

$pV^\kappa = p_1V_1^\kappa$

$\Rightarrow p = p_1V_1^\kappa V^{-\kappa}$

Заместено в интеграла и решено:

$W = \frac{p_1V_1}{\kappa - 1}.\left[\left(\frac{V1}{V2}\right) ^{\kappa - 1} - 1\right]$

или

$W = \frac{mRT_1}{\kappa - 1}.\left[\left(\frac{V1}{V2}\right) ^{\kappa - 1} - 1\right]$

Една система се нарича адиабатна, когато е идеално топлинно-изолирана.

Коефициент на Поасон

Коефициентът на Поасон ($\kappa$) на един газ е отношението на моларния топлинен капацитет при постоянно налягане $C_p$ и моларния топлинен капацитет при постоянен обем $C_V$:

$\kappa=\frac{C_p}{C_V}=\frac{C_p}{C_p - R}=\frac{i+2}{i}$,

където $i$ е броят на степените на свобода на молекулите на газа ($i=3,5,6$ съответно за едноатомен, двуатомен и триатомен газ). Коефициентът на Поасон е безразмерна величина.