Адиабатно процес - studopediya
4. адиабатен процес. Ако плавателният съд с разширяване на газ изолиран от околната среда, след това няма да има топлообмен, т.е.. Е. Q = 0. процес, който настъпва, когато това състояние се нарича адиабатно.
Първи закон на термодинамиката уравнение, като се отчита състояние Q = 0 prini виждане maet
0 = # 916; U + А или А = - # 916; U. (109)
Следователно, в адиабатен процес на работа се извършва само за сметка на вътрешната енергия на газа. В адиабатно разширение на газа не работи и вътрешната си енергия и следователно, капка температура. Ако адиабатно сгъстяване работа на газа е отрицателен (на околната среда върши работа на газ), вътрешната енергия и повишаването на температурата на газ.
Адиабатен процес може да се осъществява по същество при отсъствие на добра топлоизолация. Но след това е необходимо да се извърши процесът толкова бързо, че по време на неговото изпълнение, не е настъпила значителна топлообмен с външната среда.
Специфичната топлина в адиабатен процес
Ние се получи уравнението на кривата, показваща адиабатно процеса rV- диаграма. Уравнението на състояние на газ мола има формата
Когато безкрайно промяна в състоянието на работата, извършена от А = PDV и промяната на вътрешната енергия съгласно (83), # 916; U -> CV DT. Заместването на тези стойности на А и # 916; U в уравнението на първия закон на термодинамиката (109), получаваме:
Това е адиабатно уравнението в диференциална форма. Тъй като тя съдържа трите параметри - P, V и Т, - за изключване на един от тях се възползват от уравнението на състояние (111) предварително разграничаване него
PDV + VDP = RDT. (113)
Увеличаването уравнение (112) за R, и (113) - за тяхното получаване CV iskladyvaya
Като се има предвид, че за идеално CV газ + R = = Cp, разделение уравнение (114) от продукта CV PV и въвеждане на означението
След това (114) под формата
Като се има предвид, че константата # 947; можете да направите разлика в знак трансформиране (116) до формата
г [# 947; LNV + LNP] = 0. (117)
От това следва, че количеството е в скоби, трябва да е постоянна. Ще означаваме тази постоянна като LN (Конст). след това
# 947; LNV + LNP = LN (конст). (118)
Като се има предвид, че # 947; LNV = LNV # 947; и усилване на експресията (118), получаваме
PV # 947; = Строителство. (119)
Това е адиабатно уравнението. Тя се нарича още уравнението на Поасон.
като # 947 (. Фигура 39)> 1 кривата представлява това уравнение е по-стръмен от изотерми PV = CONST. което е показано сравнение на същата фигура в начупени линии. Вижда се, че попада под изотерма, т. Е. Газът се охлажда, и кривата на адиабатно сгъстяване (119) се издига над изотерма, т. Е. Газът се нагрява чрез адиабатно разширение на точката на кривата I (119). Количеството на работа на адиабатен процес може да бъде особено просто изчислява като се използва уравнение (109):
Използване на формула (115), уравнение (120) може да бъде трансформиран до:
За крайната температура Т2 е възможно комбиниране (111) и (119), за да се получи връзката
телевизия # 947; -1 = конст. (122)
За едноатомен газ Cv = 12,5 кДж / (Kmol * K), СР = Cv + R = 20,8 кДж / (Kmol * K), и адиабатно експонента е равно на около 1.67. За двуатомни газове при нормални температури. За полиатомични газове при възбуждане вибрационните степени на свобода на КП на топлинния капацитет и Cv са още по-голяма стойност и адиабатно експонат
още по-близо до единство.
Високата скорост двигатели с вътрешно горене и при изтичане газове през процеса на разширяване на газа дюза струя случва толкова бързо, че да може да се разглежда като практически адиабатно и изчислява от уравнение (119).
Фиг. 39. адиабатно и изотерма
Тъй като у> 1, след това (122), че по време на адиабатно сгъстяване на газа се нагрява и адиабатно разширение - охлажда. Това явление намира приложение в дизелови двигатели, където запалване на горивния смес се извършва чрез адиабатно компресия. отопление на газ в адиабатно компресиране дължи на факта, че по време на компресирането на работата на газ, произведен, който ще увеличи своя вътрешна енергия. И тъй като на вътрешната енергия на идеален газ зависи само от температурата, това увеличение на вътрешната енергия се изразява в увеличаване на температурата. Подобно обясни и охлаждане на газ чрез адиабатно разширение. Охлаждане на газа чрез адиабатно разширение се използва в хладилни машини.