Open Library - открытая библиотека учебной информации

Открытая библиотека для школьников и студентов. Лекции, конспекты и учебные материалы по всем научным направлениям.

Категории

Энергетика Адиабатический процесс
просмотров - 415

Адиабатический процесс - это такое изменение состояний газа, при котором он не отдает и не поглощает извне теплоты. Следовательно, адиабатический процесс характеризуется отсутствием теплообмена газа с окружающей средой. Адиабатическими можно считать быстро протекающие процессы. Так как передачи теплоты при адиабатическом процессе не происходит, то и уравнение I начала термодинамики принимает вид

(9.20)

или

ᴛ.ᴇ. внешняя работа газа может производиться вследствие изменения его внутренней энергии. Адиабатное расширение газа (dV>0) сопровождается положительной внешней работой, но при этом внутренняя энергия уменьшается и газ охлаждается (dT<0).

Сжатие газа (dV0, ᴛ.ᴇ. адиабатное сжатие газа сопровождается его нагреванием.

Найдем связь между параметрами состояния идеального газа (к примеру, Р и V) в адиабатическом процессе. Для этого перепишем (9.20) в форме

а величину найдем из уравнения Менделœеева - Клапейрона

Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, или, учитывая, что для идеального газа Разделим обе части этого уравнения на

где безразмерная величина, называемая постоянной адиабаты. Пренебрегая зависимостью от температуры, можно считать, что для данного газа . Интегрируя последнее уравнение

получим ᴛ.ᴇ.

(9.21)

Это выражение называют уравнением Пуассона. Соотношение между давлением и температурой, а также между объемом и температурой идеального газа в адиабатическом процессе имеют вид

Эти соотношения легко получить из (9.21), пользуясь уравнением Менделœеева - Клапейрона. Линию, изображающую адиабатический процесс в диаграмме состояния, называют адиабатой. На рис. 9.7 сплошной линией показан вид адиабаты в (P-V) диаграмме. Важно заметить, что для сравнения в том же рисунке пунктирной линией изображена изотерма, соответствующая температуре газа в начальном состоянии 1. Так как для любого идеального газа показатель адиабаты , то в (P-V) диаграмме адиабата всœегда идет круче, чем изотерма. Объясняется это тем, что при адиабатическом сжатии увеличение давления обусловлено не только уменьшением объема газа, как при изотермическом сжатии, то также еще и увеличения температуры. При адиабатическом расширении температура газа уменьшается, в связи с этим давление газа падает быстрее, чем при изотермическом расширении.

Работу, совершаемую газом в адиабатическом процессе, найдем интегрируя выражение

Полная работа

Из уравнения Майера (9.18) и выражения для показателя адиабаты γ следует, что

По этой причине

(9.22)

В соответствии с соотношением

Следовательно, выражение (9.22) для работы можно представить в виде

или


Читайте также


  • - Адиабатический процесс

    Наряду с изопроцессами существует адиабатический процесс, широко распространенный в природе. Адиабатическим процессом называют процесс, протекающий без теплообмена с внешней средой. Это означает, что газ при адиабатическом процессе не получает извне тепла: dQ = 0. Первое... [читать подробенее]


  • - Адиабатический процесс

    Наряду с рассмотренными изопроцессами, протекающими в газах, важную роль играет адиабатический процесс, т.е. про­цесс, происходящий в газе без теплообмена с окружающей сре­дой. Такой процесс можно осуществить, например, в теплоизолированном сосуде (сосуд Дьюара), при... [читать подробенее]


  • - Адиабатический процесс.

    Адиабатический (адиабатный) процесс – это процесс, протекающий в отсутствие теплообмена между термодинамической системой и внешней средой. Для адиабатического процесса и первое начало термодинамики имеет вид: , (2.8.1) или . (2.8.2) На плоскости (P, V) процесс... [читать подробенее]


  • - Адиабатический процесс

    Процесс без обмена теплотой с окружающей средой назы­вается адиабатическим. Он может происходить, если газ (или другое тело) окружен абсолютно не проводящей тепло оболочкой или процесс происходит очень быстро, так что газ не успевает обменяться теплом с другими телами. ... [читать подробенее]


  • - Адиабатический процесс

    Адиабатическим процессом называется процесс идущий без энергообмена с окружающей средой. В соответствии с первым началом термодинамики для адиабатического процесса имеем . Адиабатический процесс может быть реализован при наличии достаточно хорошей... [читать подробенее]


  • - Адиабатический процесс

    Процесс без обмена теплотой с окружающей средой назы­вается адиабатическим. Он может происходить, если газ (или другое тело) окружен абсолютно не проводящей тепло оболочкой или процесс происходит очень быстро, так что газ не успевает обменяться теплом с другими телами. ... [читать подробенее]


  • - Адиабатический процесс

    Адиабатический процесс - это такое изменение состояний газа, при котором он не отдает и не поглощает извне теплоты. Следовательно, адиабатический процесс характеризуется отсутствием теплообмена газа с окружающей средой. Адиабатическими можно считать быстро протекающие... [читать подробенее]


  • - Адиабатический процесс. Уравнение адиабаты идеального газа

    Адиабатическим (адиабатным) называется процесс, протекающий без теплообмена с окружающей средой . К адиабатическим процессам можно отнести все быстропротекающие процессы, например, процесс распространения звука в среде. Скорость распространения звука настолько велика,... [читать подробенее]


  • - Адиабатический процесс

    Это процесс, при котором отсутствует теплообмен () между системой и окружающей средой. К адиабатическим можно отнести все быстропротекающие процессы. Из ПНТ () для адиабатического процесса следует, что , (20) т.е. внешняя работа совершается за счет уменьшения внутренней... [читать подробенее]


  • - Адиабатический процесс

    Большой практический интерес представляет адиабатный процесс— термодинамический процесс, в котором система не обменивается теплотой с окружающей средой. Адиабатическим (адиабатным ) называется процесс, происходящий без теплообмена с внешней средой. Из этого... [читать подробенее]