Адиабатный процесс

Адиабатнымназывают процесс, в котором и система и окружающая среда не обмениваются энергией в форме теплоты (рисунок 1.4).

Уравнение адиабатного процесса:

рV^k= const , (1.28)

где k = mс_p /mс_v = с_p /с_v.

Для идеальных одноатомных газов k = 1,66, а для двухатомных k = 1,4.

Адиабатный процесс в р-V – координатах процесс изображается неравнобокой гиперболой(адиабатой):

Уравнения адиабатного процесса:

р₁V₁^k = р₂V₂^k; Т₁V₁^{k - 1} = Т₂ V₂^{k - 1};

р₁^{1 - k}Т₁^k = р₂^{1 - k} Т₂^k. (1.29)

Работа процесса:

L = U = U₂ - U₁ = М с_v (Т₂ - Т₁) =

= (М/μ)mс_v (Т₂ - Т₁). (1.30)

Теплота процесса

Q = 0 . (1.31)

Изменение внутренней энергии см. формулу (1.25).

Теплоемкость с_{адиабат.} = 0.

1.1.3. Термодинамические циклы

Круговым циклическим процессом называют процесс, в котором термодинамическая система, пройдя ряд состояний, возвращается в исходное состояние, При этом возможно неоднократное повторение соответствующих преобразований, каждое из которых представляет собой замкнутый цикл. Практически все тепловые двигатели работают с использованием тех или иных циклов. Существенным для работы двигателя, преобразующего тепловую энергию в работу является то, что находящееся в двигателе упругое рабочее тело (газ) обязательно контактирует с, так называемым, нагревателем,получая от него теплоту (Q_н) и холодильником, которому рабочее тело отдает часть тепла (Q_х). Таким образом, полное превращение тепла в работу невозможно.

Исследование закономерностей работы тепловых двигателей на основе количественного анализа термодинамических процессов, составляющих замкнутый цикл конкретного типа теплового двигателя, проводится с использованием метода термодинамических циклов.Циклы, рассматриваемые в данном методе, составляются из равновесных частных термодинамических процессов, моделирующих реальную работу двигателя. Такой анализ позволяет выявить наиболее эффективные условия превращения тепла в работу.