Термодинамика адиабатического процесса: dQ=0.

Адиабатический процесс - это процесс, протекающий без теплообмена с окружающей средой.

Поскольку dQ = 0, то первое начало термодинамики принимает вид:

– первое начало термодинамики при

адиабатическом процессе.

Первое начало термодинамики позволяет легко вычислить работу, совершаемую газом:

или для конечного адиабатического процесса:

- работа, совершаемая газом при адиабатическом процессе.

Выведем закон, которому удовлетворяют параметры газа при адиабатическом процессе. Для этого dU и dA представим в виде:

Подставив эти выражения в первое начало термодинамики, получим дифференциальное уравнение:

которое, разделив на nС_V T и используя соотношения,

,

можно записать в виде:

.

Это дифференциальное уравнение приводится к полному дифференциалу:

Решение дифференциального уравнения имеет вид:

,

или

– уравнение адиабатического процесса в переменных (T,V).

Воспользовавшись уравнением Менделеева-Клапейрона, можно перейти к переменным (P,V) и (T,P).

Например, из Подставляя это в уравнение , получим

или

– уравнение Пуассона, т.е.

уравнение адиабатического процесса в переменных (Р,V). (1.10)

Аналогичным образом можно получить уравнение адиабатического процесса в переменных (T,Р):

– уравнение адиабатического процесса в переменных (T,Р).

В уравнениях адиабатического процесса - показатель адиабаты или коэффициент Пуассона, который равен

.

Графики адиабатического и изотермического процессов в переменных (P,V), (Т,V) и (T,P) представлены на рис. 1.7.

Как видно из графиков, при адиабатическом расширении температура газа уменьшается, т.е. газ охлаждается и, наоборот, при адиабатическом сжатии газ нагревается.