Адиабатический процесс

Термодинамический процесс называется адиабатическим, если он протекает без теплообмена частицы с окружающей средой. При адиабатическом процессе dq =0. Для такого процесса уравнения (1) и (5) принимают вид

(6)

(7)

Уравнение (6) показывает, что при адиабатическом процессе, работа против внешних сил давления совершается только за счет внутренней энергии. При этом, если работа положительная, т.е. имеет место расширение (du_i >0), внутренняя энергия частицы уменьшается (dT_i <0), и, наоборот, при сжатии воздушной частицы (du_i <0) ее внутренняя энергия возрастает(dT_i >0).

При подъеме воздушной частицы объем ее увеличивается (du_i >0), а давление падает (dp <0). Из уравнений (6) и (7) следует, что в случае адиабатического подъема температура воздушной частицы всегда понижается (dT_i <0).

Для случая адиабатического процесса уравнение первого начала термодинамики можно записать не только в дифференциальной, но и в интегральной форме. Рассмотрим 2 состояния воздушной массы: начальное (p₀,T_i0) и конечное (p,T_i). Установим связь между p и T_i с одной стороны, и p₀ и T_i0, с другой. Для этого проинтегрируем уравнение (7), разделив предварительно переменные:

Откуда получаем

(8)

где R_c/c_p=(k-1) /k =0.286.

Уравнение (8) представляет собой уравнение адиабатического процесса в интегральной форме (уравнение Пуассона), или уравнение сухой адиабаты.