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 - 134

Адиабатическим процессом принято называть 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 теплоизоляции, ᴛ.ᴇ. процесс нужно реализовать таким образом, чтобы за время его протекания изменение энергии системы за счет ее контакта с внешними телами было значительно меньше самой энергии системы. Наиболее простая модель адиабатического процесса - расширение или сжатие газа, находящегося в теплоизолированном сосуде с поршнем. Расширение будет адиабатическим, если поршень достаточно медленно выдвигать из цилиндра. Настолько медленно, чтобы за время его движения такие макропараметры газа как температура и давление успели стать одинаковыми по всœему объему. Практически, требование к медленности означает, что скорость движения поршня должна быть меньше скорости звука в газе, - в условиях экспериментов это может быть легко осуществлено. Условия теплоизоляции и медленности процесса в некоторой степени противоречивы, т.к. чем медленнее процесс протекает, тем больше потерь энергии из за несовершенства теплоизоляции, однако, в реальности, эта проблема достаточно легко устранима.

Применим первое начало термодинамики к адиабатическому расширению или сжатию идеального газа. Для простоты отнесем всœе рассуждения к одному молю. Итак, для адиабатического процесса имеем:

,

или .

Проведем некоторые преобразования. Учтем, что ( ) и что . Получим или

.

Далее, представим последнее выражение в виде:

,

проинтегрируем его

и получим:

.

Далее, возведем полученное выражение в степень и учтем, что :

.

Окончательно имеем:

,

где .

Так как последнее выражение можно преобразовать к виду:

.

Это уравнение адиабатического процесса Пуассона.

Из полученных уравнений видно, что при адиабатическом процессе увеличение объема сопровождается уменьшением температуры и, что при одинаковом изменении давления при адиабатическом процессе объем меняется меньше, чем при изотермическом. На диаграмме (рис. 9.1) представлены изотермический и адиабатический процессы. Видно, что адиабата идет круче, чем изотерма. Это легко объяснить тем, что при адиабатическом сжатии энергия поступает в систему в большей мере, чем при изотермическом процессе, т.к. при изотермическом процессе, с целью поддержания температуры на одном уровне, крайне важно часть тепла отводить из системы с помощью холодильника.

 
 


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]