Физические основы теплотехники. Часть I. Термодинамика. Панов В.К. - 81 стр.

§ 18. Адиабатный процесс                                  89


§ 18. Адиабатный процесс

      1. Q = 0. Адиабатный — это процесс без теплообмена.
Он может происходить в теплоизолированной системе. Спра-
ведливости ради надо сказать, что никакая теплоизоляция не
может полностью прекратить теплообмен системы с внешней
средой, если у них разные температуры. Теплоизоляция лишь
ограничивает теплообмен на заданном уровне. Поэтому прак-
тически адиабатный процесс (как, впрочем, и любой другой из
рассматриваемых) может быть реализован лишь с той или
иной степенью приблизительности. Это будет определяться
тем, насколько малó тепло процесса по сравнению с двумя
другими членами уравнения первого начала:
      если Q << (ΔU; L), то Q ≈ 0.
      В каких ситуациях можно пренебречь теплом?
      Интенсивность теплообмена может быть, конечно, раз-
ной и определяется целым рядом величин. Эти задачи рас-
сматриваются в курсе тепломассообмена. Но в целом можно
сказать, что теплообмен — процесс довольно инерционный,
медленный. Работа L связана с изменением объема, расшире-
нием-сжатием, которое можно организовать практически с лю-
бой требуемой скоростью. Поэтому процессы быстрого рас-
ширения-сжатия (в компрессорах, двигателях внутреннего
сгорания, турбинах и т. д.) обычно с хорошей степенью точно-
сти можно считать адиабатными.
      2. Уравнение адиабатного процесса для идеального га-
за получено аналитически Пуассоном и впоследствии неод-
нократно проверено экспериментально:
                          pv k = const.                (4.23)
      Здесь k – показатель адиабаты:
                            k = cp /cv.
      Эта безразмерная величина всегда больше единицы, по-
скольку изобарная теплоемкость всегда больше изохорной со-
гласно закону Майера (4.17). В идеально-газовом состоянии k
практически постоянен (во всяком случае, когда зависимостью
теплоемкости от температуры можно пренебречь) и обычно
принимает значения: