Ысаша теориялы млімет

Термодинамикалы жйе мен оршаан ортаны арасында жылу алмаспай ткізілетін процесті- адиабатты деп атайды. Оны шартты dQ=0.

Наты жадайда адиабатты процесті, егерде термодинамикалы жйе жасы ошауланан болса немесе лаю (сыылу) процесі тез тетін болса, бл кезде жмысты денемен сырты оршаан ортаны арасында айтарлытай жылу алмаспаан жадайда ткізуге болады. Адиабатты процесті алуды міндетті шарты- dQ=0, демек, Q=0.

айтымды адиабатты процесс шін dQ=0, біра термодинамиканы екінші заынан бл процесс шін dQ=Т, dS, онда dS=0 жне энтропияны згеруі S=S₂ – S₁=0, яни S₂=S₁= idem. Олай болса, айтымды адиабатты процесс энтропия траты кездегі немесе изоэнтропты процесс.

Изоэнтропты адиабатты процесті дифференциалды тедеуі:

_, (3.1)

 

Техникалы термодинамикада ішкі энергияны U, энтальпияны Н, жылусыйымдылыты С затты калориялы асиеттері (параметрлері) деп, ал клемді V, ысымды Р, температураны Т термиялы асиеттері (параметрлері) деп атайды. (3.1) тедеуі изоэнтропты процесте жйені калориялы асиеттеріні (Н, S) термиялы асиеттерге (Р, V) байланысты згеруін крсетеді. (3.1) тедеудегі

 

(3.2)

 

- деп белгілейміз. Мндаы К- изоэнтропты (адиабатты) процесті крсеткіші деп аталады.

Адиабатты процесте параметрлерді зара байланыстарын жне термодинамиканы бірінші заыны тедеуін екі трде жазып, dQ=0 боланда табуа болады:

 

dq = du + pdV =C_Vdt + PdV. (3.3)

dq = dH –Vdp = C_РdT – Vdp. (3.4)

(3.4) тедеуін (3.3) тедеуіне бліп, С_Р /С_V=К белгілеп, табамыз:

 

K= . (3.5)

Мнан, згеретіндерге бле отырып,

 

K = – . (3.6)

(3.6) тедеуін 1-ден 2-і кйге дейін интегралдап, адиабатты процесті тедеуін диффенциал трінде шыарамыз:

 

Kln =ln . (3.7)

Бдан:

немесе Р₁V₁^К = Р₂V₂^К . (3.8)

Бдан адиабатаны тедеуі:

РV^К = idem . (3.9)

Кй тедеуін Р₁V₁= mRT, жне Р₂V₂= mRT₂ олданып, адиабатты процесте клем (V) мен температураны (Т) жне ысым (Р) мен температураны зара байланыстарын табамыз:

 

. (3.10)

Мндаы К – адиабата крсеткіші;

С_Р мен С_V – изобаралы жне изохоралы жылу сыйымдылытар, Дж/К;

Т,Р, V - абсолюттік температура- К, ысым, Па, клем, м³.

Адиабатты процесті жылу сыйымдылыы:

Cq= . (3.11)

Жмысты дене кйіні згеруімен бірге, адиабата крсеткіші К – де згереді. Сондытан, техникалы есептеулерде берілген параметрлер аралыында оны орта мнін К_орта алады. (3.9) жне (3.10) тедеулерін еске ала отырып, мынаны жазуа болады:

 

РV^Корта= idem жне ТV^Корта-1 = idem (3.12)

Кптеген газ бен булар шін адиабата крсеткішіні К шамасы температураны згеуімен салыстыранда аз згереді. Сондытан кптеген газдар шін К – ны мні 1,3...1,7 аралыында болады, ал ауа шін К1,41.

Адиабаталы процесте екі кйді 1 мен 2-ні арасындаы лаю жмысын L жне толы берілген (техникалы) жмысты L` мына формулалармен анытауа болады:

 

L =m (P₁V₁ – P₂V₂) , Дж. (3.13)

L` =m (P₁V₁ – P₂V₂) , Дж. (3.14)

Адиабатты процесте жйені лаю жмысы, ішкі энергияны келуі арылы жасалады:

 

– du = pdV = L . (3.15)

Айта кететін жадай (3.13) жне (3.14) тедеулерін L жне L` анытаанда, адиабата крсеткіші К траты боланда пайдаланады. Егер К згеретін болса, онда (3.13) жне (3.14) тедеулерде оны орта мнін К_орта пайдаланады.