4. Рівняння адіабати.

Адіабатний процес- процес у системі без її теплообміну з оточенням.

Забезпечити умови для перебігу адіабатного процесу можна двома способами:

• теплоізолювавши систему (вата, поролон, вакуум);

• зменшивши час протікання процесу.

( Одягнений у кожух чи "дубленку" може надовго "потонути" у кучугурі снігу, а людина, яка вибігла з сауни неодягненою, зможе пірнути в кучугуру лише на кілька секунд без шкоди для себе).

Адіабата подібна до ізотерми, але крутіша.

При адіабатному стисненні більшість газів нагрівається (наприклад — нагрівання ніпеля насоса при нагнітанні повітря у камеру велосипедного колеса), а при адіабатному розширенні — охолоджується (наприклад — навіть улітку працюючий від стисненого повітря відбійний молоток вкривається інеєм). Виняток — водень і гелій: охолоджуються при стисненні, нагріваються при розширенні (зворотний ефект Джоуля-Томсона).

В адіабатному процесі Q=0, отже dU+dA=0

dA=-dU

Для одного моля рdV= - C_VdT. З рівняння Менеделеєва – Клапейрона для одного моля Отже або

. Про інтегруємо рівняння та отримаємо:

або

Здійснимо перетворення:

Рівняння називають рівнянням Пуассона.

Його різновиди :

5. Політропічні процеси.

Політропними називають процеси, що характеризуються довільною сталою теплоємністю С=const. Тоді

Розділимо змінні та дістанемо рівняння:

Після перетворень отримуємо:

Позначимо

виразимо показник і отримаємо рівняння політропи

Окремі випадки політропного процесу:

• Ізобарний процес => С=С_р , n=0, p=const,

• Ізотермічний процес => , n=1, T=const,

• Адіабатний процес => C=0, ,

• Ізохорний процес => C=C_V ,

• Теплоємність політропного процесу

6. Робота ідеального газу при різних процесах.

• Ізохорний процес

• Ізобарний процес

• Ізотермічний процес

• Адіабатний процес або

Контрольні питання

1. Сформулюйте газові закони та наведіть відповідні графіки залежності параметрів газу.

2. Назвіть способи зміни внутрішньої енергії тіл. Наведіть відповідні приклади.

3. У чому особливість адіабатного процесу? Наведіть приклади..

4. Сформулюйте перший закон термодинаміки для ізопроцесів.

5. Чому не співпадають теплоємності газу при постійному тискові та при постійному об’ємі?

6. Які процеси називають політропними? Наведіть приклади.

7. Чому дорівнює показник політропи для ізобарного, ізотермічного , ізохорного та адіабатного процессу?

8. Виведіть формули для роботи газу для різних ізопроцесів.

9. Виведіть рівняння Пуассона.

10. Виведіть рівняння Майєра.

Література

1. И.В. Савельев, Курс физики, т.І, "Наука", М., 1989, § 81-84, 86-90

2. І.М.Кучерук, І.Т.Горбачук, П.П.Луцик, Загальний курс фізики,т.І, „Техніка”, К, 2006, §16. 1 -16.5

7