Адиабатный процесс.

Адиабатным называется процесс, протекающий без теплообмена с окружающей средой. Соответственно, в течении всего процесса . Адиабатными считаются не только процессы, проходящие в хорошо изолированных системах, но и быстротекущие процессы, такие, как сжатие газа в компрессоре, истечение пара со скоростью 1500...2000 м/с на лопатки турбины, расширение газов при выстреле и т.д.

Основное уравнение адиабатного процесса

(7.13)

Здесь – показатель адиабаты, равный отношению изобарной к изохорной теплоемкости

(7.14)

Из уравнения (7.13) следует:

.

Откуда

(7.15)

либо

(7.15')

Рис. 7.4 а) рабочая диаграмма адиабатного процесса; б) тепловая диаграмма адиабатного процесса.

 

На рис. 7.4 показаны рабочая и тепловая диаграмма адиабатного процесса. Из рис. 7.4(а) видно, что работа расширения в адиабатном процессе выражается площадью 1-2-b-a.

Записав характеристическое уравнение для точек 1 и 2 и поделим первое выражение на второе и получим

(7.16)

Воспользуемся выражениями (7.15), (7.15') и подставим их в выражение (7.16)

и

откуда окончательно получим

и (7.17)

Уравнения (7.17) можно представить также в виде:

и (7.18)

Так как адиабатный процесс идет без теплообмена, то все изменение внутренней энергии расходуется на совершение работы

или (7.19)

Используя полученные ранее уравнения и выражение (7.19) можно получить следующие уравнения для расчета работы

(7.20)

(7.21)