Механика и молекулярная физика. Ковалева Г.Е - 150 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СтГАУ | Ставрополь

Составители: 

Рубрика: 

150
Адиабатическим называется процесс, протекающий без теплообмена с
окружающей средой, т. е. dQ = 0. Первое начало термодинамики для
адиабатического процесса запишется:
dU + dA = 0 или dA = –dU, или dU = –dA. (10)
Интегрирование этого уравнения приводит к уравнению Пуассона
constpV
, (11)
где
– показатель адиабаты (отношение молярной теплоемкости идеального
газа при постоянном давлении к молярной теплоемкости при постоянном
объеме):
V
p
C
C
. (12)
Через число степеней свободы показатель адиабаты выражается:
i
i )2(
. (13)
При адиабатическом расширении газа (dA>0; dU<0) его температура
понижается, а при сжатии (dA<0; dU>0) – повышается. Для осуществления
этих процессов необходима абсолютная теплоизоляция системы от
окружающей среды. На практике такие условия создать невозможно, поэтому
реальные процессы могут быть близки к адиабатическим, если теплообмен
между системой и средой незначителен, или к изотермическим, если
теплообмен хороший.
Адиабатическими можно считать процессы расширения и сжатия смеси
в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания. Особенно отчетливо это
выражено в дизельных двигателях: адиабатическое сжатие смеси приводит к
ее самовоспламенению. Адиабатическое расширение газа в морозильной
камере холодильника сопровождается резким понижением температуры в
ней. За счет механической работы, совершаемой компрессором, температура
хладагента повышается и передается охладителю (воде или воздуху при
комнатной температуре). По этому принципу работают тепловые насосы:
теплота отбирается у низкопотенциальных источников (тепло грунта,
океанской воды, молока на фермах и т.д.) и «перекачивается» в имеющую
более высокую температуру окружающую среду. Подобный способ
отопления оказывается более выгодным, чем непосредственное
использование энергии, образующейся при сгорании топлива.
Дополнительное преимущество тепловых насосов – возможность при
соответствующем переключении понижать температуру в помещении в
летний период.

Страницы