Адиабатен процес

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене
Серия статии на тема

Термодинамика

Machine-thermoacoustique.png
Енталпия . Ентропия . Топлина

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[редактиране | edit source]

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.