Адиабатный процесс

Адиабатным называется процесс, в ходе которого система не может обмениваться теплом с окружающей средой. Необходимым и достаточным условием адиабатного процесса является

. (2.51)

Для адиабатного процесса в соответствии с (2.51) теплоемкость

. (2.52)

Если рассмотреть (2.19), учитывая (2.52), то в данном случае

, (2.53)

где k – показатель адиабаты.

Основное уравнение адиабаты получается из (2.22) с учетом (2.53)

. (2.54)

Иначе говоря, адиабатный процесс – это частный случай политропного процесса, когда .

В системе координат адиабатный процесс изображается кривой, близкой к гиперболе. Эта кривая называется адиабатой.

В обратимом адиабатном процессе не происходит изменения энтропии

или . (2.55)

В системе координат обратимый адиабатный процесс изображается линией . Поэтому данный процесс иначе называют изоэнтропийным.

Формулы соотношения между основными параметрами состояния получаются из соответствующих выражений политропного процесса при замене в них показателя политропы на показатель адиабаты:

(2.56)

(2.57)

. (2.58)

То же самое получается с формулами для определения работы:

Как и в любом другом процессе изменения состояния идеального газа изменение внутренней энергии определяется уравнением

.

В связи с тем, что в адиабатном процессе запрещен теплообмен с окружающей средой, уравнение первого начала термодинамики принимает вид:

или

.

Иначе говоря, в адиабатном процессе работа расширения совершается за счет внутренней энергии системы. Наоборот, при сжатии вся затраченная на сжатие работа расходуется на увеличение внутренней энергии. По этой причине температура системы при адиабатном расширении падает, а при сжатии - возрастает.

Таблица 2.1

Сводная таблица частных случаев политропного процесса

Процесс	n	Соотношения параметров	DU	Dh	DS	q	l
Изохорный v = const
Изобарный P = const
Изотермический T = const
Адиабатный dq = 0	k

Дата добавления: 2017-01-14