Адиабатический процесс
Адиабатическим называется такой процесс, когда между системой и окружающей средой отсутствует теплообмен (dQ = 0).
Если dQ = 0, то из уравнения (10.22) следует, что
dA = –dU
где dA = PdV,
или .
В это уравнение подставим Р из формулы (10.27) и после преобразований получим
(10.29)
где .
Проинтегрировав обе части равенства, получим
(10.30)
Откуда следует
(10.31)
Выразим из уравнения Менделеева-Клапейрона и подставим в (10.31). Учитывая, что , получим уравнение Пуассона[3] для состояния газа при адиабатическом процессе
(10.32)
где g – коэффициент Пуассона.
Диаграммы изопроцессов в координатах P и V представлены на рис. 10.4.
Рис.10.4
При адиабатическом процессе работа совершается за счет изменения внутреннейэнергии (см. (10.1)).Для одного моляdA = -CmVdT или после интегрирования
A = -CmV (T2 – T1) = CmV T1(1 – T2/ T1) . (10.33)
Преобразуя выражение (10.32) в виде
T2/ T1 = (V1/V2)γ
и используя выражение для CmV в виде
CmV = CmV R/R = CmV R/ (Cmp - CmV) = R/(γ – 1), (10.34)
получим
Для любой массы газа m:
Адиабатический - это быстропротекающий процесс. Например, процесс, происходящий в двигателях внутреннего сгорания можно считать адиабатическим. Адиабатические процессы применяются и в строительной технике, например, в различных строительных пистолетах, в краскораспылителях и т. д.
[1] Клаузиус (Clausius) Рудольф Юлиус Эммануэль (1822-1888) – немецкий физик.
[2] Майер (Mayer) Юлиус Роберт (1814-1978) – немецкий естествоиспытатель, врач.
[3] Пуассон (Poisson) Симеон Дени (1781-1840) – французский математик, механик и физик.
Дата добавления: 2019-12-09; просмотров: 328;