Адиабатический процесс, уравнение, коэффициент Пуассона

Термодинамический процесс, в котором система при переходе из состояния 1 в состояние 2 не обменивается теплотой с окружающей средой, называют адиабатическим.

На практике адиабатический процесс можно осуществить при быстром расширении (сжатии) газа, когда Q 0.

При возникновении ударной волны газ адиабатически сжимается и сильно нагревается, т.к. он не успевает отдать выделившуюся теплоту.

Адиабатическое расширение приводит к охлаждению системы, что используется при сжижении газов (адиабатическое размагничивание парамагнитных солей позволяет получить температуры, близкие к абсолютному нулю). К адиабатическим процессам относится и свободное расширение газов (рисунок), т.к. Q=0, A=0, DU=0, DT=0.

Первое начало термодинамики для адиабатического процесса представим в виде:

                 dU = - dA                      или

При адиабатическом процессе газ совершает работу за счет убыли его внутренней энергии.

Теплоемкость вещества при адиабатическом процессе С =0 (dQ=0, dT ¹ 0).

- Коэффициент Пуассона (показатель адиабаты)

- Уравнение адиабаты (уравнение Пуассона)

Р - V диаграмма адиабатического процесса

Кривая адиабаты идет круче, чем изотерма. Объясняется это тем, что при адиабатическом расширении идеального газа происходит не только уменьшение давления, но и понижение температуры, т.к. внутренняя энергия газа убывает. При адиабатическом сжатии газа растут давление и температура, не только из-за уменьшения объема, но и из-за увеличения внутренней энергии.