proces adiabatic
Pe lângă procesele izobare, izocoră și izoterme, termodinamica considerate de multe ori procese adiabatice.
proces adiabatic este un proces care are loc într-un sistem termodinamic în absența schimbului de căldură cu organele din jur, adică sub condiția Q = 0.
Absența schimbului de căldură cu mediul poate fi asigurată bună izolare termică a gazelor. procese rapide de comprimare a gazelor sau de expansiune poate fi aproape de adiabatică și absența izolației, dacă intervalul de timp în care o modificare a volumului de gaz este semnificativ mai mică decât timpul necesar pentru stabilirea echilibrului termic cu corpurile de gaz din jur.
Exemple procese adiabatice pot servi ca procesul de compresie în cilindru de aer Flint, în cilindrul motorului cu ardere internă. În conformitate cu prima lege a termodinamicii, în condiții de comprimare adiabatică a schimbării energiei interne a gazului # 916; U este egal cu lucrul mecanic al forțelor externe A:
Deoarece funcționarea forțelor externe în timpul compresiei este pozitiv, energia internă a gazului sub compresie crește adiabatice, temperatura acestuia crește.
Atunci când gazul de expansiune adiabatică efectuează lucrarea A „prin reducerea energiei sale interne:
Prin urmare, temperatura gazului în destinderea adiabatică este redusă. Acesta poate fi găsit în următorul experiment. În cazul în care o sticlă ce conține un abur saturat, aerul pompat prin pompa, muștele tub. Un loc de munca „este fabricat din aer plută de ejecție, prin reducerea energiei sale interne, deoarece expansiunea aerului are loc într-un timp foarte scurt și de căldură de schimb cu mediul nu are timp să apară. Formarea de picături de ceață dovedește că expansiunea adiabatică a aerului temperatura a scăzut și a scăzut sub punctul de condensare.
Deoarece comprimarea gazului adiabatic, temperatura crește, crește presiunea gazului cu scăderea volumului mai rapid decât procesul izoterm. Scăderea temperaturii gazului la destinderea adiabatică determină presiunea gazului care scade mai repede decât expansiunea izoterm.
Diagrama procesului adiabatic în axele de coordonate p, V prezentat (fig.10).
proces adiabatic Fig.10 Figura în coordonate p, V
În aceeași cifră pentru comparație este un grafic al procesului izoterm.
răcirea adiabatică a gazului în timpul expansiunii lor în aparat este utilizat pentru lichefierea gazelor. Gaz de răcire, atunci când are loc expansiunea adiabatică pe o scară mare în atmosfera terestră. Aerul încălzit se ridică și se extinde ca presiunea atmosferică scade odată cu creșterea altitudinii. Această extindere este însoțită de o răcire semnificativă. Ca rezultat, vaporii de apă condensează pentru a forma un nor.
Astfel văzut că legile gazelor de bază (Boyle, Gay-Lussac si Charles) sunt cazuri speciale ale ecuației Clapeyron - Mendeleev.
Din această lucrare putem concluziona că ecuația de stare conține ca și cazuri speciale legile gazelor privind schimbarea a doi parametri termodinamici la o valoare constantă a două.
Pentru o masă dată de gaz:
1. cu T = const pV = const
Munca și cantitatea de căldură - caracteristicile proceselor care modifică energia internă.
În procesul de izocoră (V = const) de lucru este egal cu zero, și # 916; U = Q.
Când procesul izoterma (T = const) energia internă a unui gaz ideal nu este schimbat și Q = A“.
Și, de asemenea, în procesul de izobară (p = const) sunt transmise pe schimbarea căldurii sistemului în energia internă a sistemului și D:
Într-un proces adiabatic (într-un sistem izolat termic):
Într-un schimb de căldură într-un sistem izolat fără muncă se realizează din ecuația de bilanț termic:
5. BM Jaworski Pinskiy A. A. "Bazele fizicii, Volumul 1". -M. 1969.,