Адиабатный и политропный процессы идеальных газов.

Адиабатным называется процесс, происходящий без теплообмена с окружающей средой. Для адиабатного процесса выполняется условие , следовательно, первое начало принимает вид , т. е. работа совершается за счет убыли внутренней энергии.

Для идеального, газа совершающего адиабатный процесс, давление и объем связаны уравнением Пуассона

,

где - показатель адиабаты. Используя уравнение Клапейрона-Менделеева, можно уравнение Пуассона записать также в виде

,

или

.

Быстрое расширение или сжатие газа можно рассматривать как адиабатный процесс, т. к. при этом теплообмен с окружающей средой не успевает произойти. Учитывая, что для идеального газа при любом процессе приращение внутренней энергии определяется так же, как при изохорном процессе, получим

.

Т. е. при расширении (dV>0) температура газа уменьшается (dT<0), при сжатии (dV<0) температура увеличивается (dT>0).

График адиабатного процесса в координатах p, V идет более круто, чем график изотермического процесса (см. рис.). Связано это с тем, что при изотермическом процессе изменение давления происходит только из-за изменения объема. При адиабатном же меняются и объем и температура, что приводит к более резкому изменению давления.

Работа, совершенная газом при адиабатном процессе перехода из состояния 1 в состояние 2, будет

.

Рассмотренные нами изопроцессы и адиабатный процесс являются частными случаями термодинамических процессов. Обобщением их является политропный процесс, описываемый уравнением

,

где n - показатель политропы, который для изобарного процесса равен 0, изотермического - n=1, адиабатного - , изохорного - .