Теория рассматриваемого вопроса. Адиабатным (адиабатическим) называют термодинамический процесс, протекающий без теплообмена с окружающей средой

 

Адиабатным (адиабатическим) называют термодинамический процесс,
протекающий без теплообмена с окружающей средой, т.е. dq = 0.

Для осуществления такого процесса необходимо либо идеально теплоизолировать газ, либо провести процесс расширения или сжатия газа настолько быстро, чтобы не успел произойти сколько-нибудь заметный теплообмен газа cокружающей средой. Подобные процессы происходят в двигателях внутреннего сгорания, в соплах газовых и паровых турбин, инжекторах и других устройствах.

Поскольку для обратимого процесса dq = 0, то в соответствии с уравнением dq = Tds в обратимом адиабатном процессе энтропия системы сохраняется постоянной: s = const. Следовательно, обратимый адиабатный процесс является одновременно изоэнтропным (для необратимых процессов вследствие появления внутренних источников тепла Tds > dq, т.е. ds > 0).

В адиабатных процессах изменяются все три основных параметра:
давление p, удельный объем v и абсолютная температура T. При этом уравнение адиабаты имеет вид:

p · v = const, (2.1)

где k –показатель адиабаты (коэффициент Пуассона).

Для идеального газа показатель адиабаты определяется отношением:

k = , (2.2)

где c – мольная изобарная теплоёмкость газа, кДж/(кмоль К);

c – мольная изохорная теплоёмкость газа, кДж/(кмоль К).

Мольные теплоёмкости зависят только от атомности газа. Поэтому численные значения коэффициента Пуассона для идеальных газов (см. лабо-раторную работу №3) равны:

для одноатомных газов k = 20, 75 / 12, 45 = 1, 67;

для двухатомных газов (и воздуха) k = 29, 35 / 20, 75 = 1, 41;

для трех - и многоатомных газов k = 37, 7 / 29, 35 = 1, 29.

Для реальных газов показатель адиабаты определяется экспериментальным путём.