Адиабатным называется процесс изменения состояния газа, который происходит без теплообмена с окружающей средой. Так как dq = 0, то уравнение первого закона термодинамики для адиабатного процесса будет иметь вид:
du + pdv = 0
или
Δu+ l = 0,
следовательно
Δu= -l.
В адиабатном процессе работа расширения совершается только за счет расходования внутренней энергии газа, а при сжатии, происходящем за счет действия внешних сил, вся совершаемая ими работа идет на увеличение внутренней энергии газа.
Обозначим теплоемкость в адиабатном процессе через cад, и условие dq = 0 выразим следующим образом:
dq = cадdT = 0.
Это условие говорит о том, что теплоемкость в адиабатном процессе равна нулю (cад = 0).
Известно, что
сp/cv= k
и уравнение кривой адиабатного процесса (адиабаты) в p, v-диаграмме имеет вид:
pvk = const.
В этом выражении k носит название показателя адиабаты (так же ее называют коэффициентом Пуассона).
Значения показателя адиабаты k для некоторых газов:
kвоздуха = 1,4
kперегретого пара = 1,3
kвыхлопных газов ДВС = 1,33
kнасыщенного влажного пара = 1,135
Из предыдущих формул следует:
l= — Δu = cv(T1 – T2);
i1 – i2= cp(T1 – T2).
Техническая работа адиабатного процесса (lтехн) равна разности энтальпий начала и конца процесса (i1 – i2).
Адиабатный процесс, происходящий без внутреннего трения в рабочем теле, называется изоэнтропийным. В T, s-диаграмме он изображается вертикальной линией.
Обычно реальные адиабатные процессы протекают при наличии внутреннего трения в рабочем теле, в результате чего всегда выделяется теплота, которая сообщается самому рабочему телу. В таком случае ds > 0, и процесс называется реальным адиабатным процессом.
