Основные теоретические сведения

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ АДИАБАТЫ ВОЗДУХА

Экспериментальное определение показателя адиабаты при расширении воздуха.

Адиабатные процессы совершаются без теплообмена между рабочим телом и окружающей средой. При адиабатном сжатии газа увеличение внутренней энергии газа достигается за счет подведенной извне работы. При адиабатном расширении работа расширения совершается за счет уменьшения внутренней энергии газа. Уравнение адиабатного процесса

const,

где k – показатель адиабаты, равный отношению теплоемкостей при постоянном давлении с_р и при постоянном объеме с_v:

.

Для воздуха и для других двухатомных газов k = 1,4.

В технической термодинамике рассматривают обратимые адиабатные процессы, т.е. они совершаются без изменения энтропии, в них отсутствуют необратимые потери энергии. Однако, чтобы термодинамический процесс был обратимым, необходимо соблюсти два условия:

1) рабочее тело должно находиться в равновесном состоянии, т.е. во всех точках данного объема параметры состояния в данный момент должны быть одинаковыми;

2) разность температур между рабочим телом и внешней средой в каждый момент должна быть бесконечно малой.

В реальных процессах эти условия не соблюдаются, поэтому сжатие и расширение газа только условно можно считать адиабатными процессами. С некоторым приближением принимаются адиабатными процессы сжатия воздуха в компрессоре, расширения при истечении газа через сопла, расширения продуктов сгорания в цилиндрах ДВС и в лопаточных решетках турбин и т.д.