Адиабатический процесс

Адиабатический процессАДИАБАТИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС, обратимый процесс, при котором одновременное изменение объема и давления газа или жидкости, совершенно изолированных в тепловом отношении от внешних тел, происходит без теплообмена. Т. к. величина энтропии остается при этом неизменной, то адиабатический процесс называется также изэнтропическим процессом. Если тело, находясь под давлением р1, занимает объем v1, а под давлением р - объем v, то, на основании законов термодинамики, изменение состояния для газов, следующих законам Бойль-Мариотта - Гей-Люссака, выражается уравнением pvk = p1v1k= Const. Это уравнение называется также уравнением Пуассона. В нем показатель степени k = cp : cv есть отношение теплоемкости ср при постоянном давлении к теплоемкости cv при постоянном объеме. Для воздуха и других трудно сжижаемых (сгущаемых в жидкость) газов - как, например, N, О, Н, СО - это соотношение, на основании опытов, равно 1,41. Для насыщенных водяных паров то же самое уравнение применяют в качестве приближенной формулы, принимая по Цейнеру показатель степени k равным 1,035 + 0,1 х1, где х1 означает первоначальную пропорцию пара в смеси (пара с жидкостью). Формула пригодна только в пределах от х1 = 1 до x1 = 0,7. Та же формула, в обычных пределах р и v, с известным приближением допускается также и для перегретого водяного пара; в этом случае обыкновенно принимают k= 4/3.

В действительности адиабатические процессы редко протекают вполне точно; обычно, однако, делают это допущение, пренебрегая при этом потерями тепла от теплопроводности. Если рассматриваемое тело расширяется под давлением, то оно теряет некоторую часть теплоты, т. к. работа, расходуемая на преодоление внешнего давления, происходит лишь за счет уменьшения энергии тела. Наоборот, с адиабатическим сжатием тела связано приобретение телом теплоты, т. к. затрачиваемая на сжатие работа внешнего давления превращается при этом в теплоту тела. Кальете использовал охлаждение при адиабатическом расширении, в связи с применением сильных давлений, с целью достигнуть сжижения (сгущения в жидкость) атмосферного воздуха и других трудно сжижаемых газов. По его же методу была достигнута низшая из всех известных температур, а именно - в машине типа Линде. Адиабатический процесс имеет также немаловажное значение в тепловых двигателях и в метеорологии.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 1 - 1927 г.