Адиабатический процесс

Термодинамический процесс называется адиабатическим, если он протекает без теплообмена частицы с окружающей средой. При адиабатическом процессе dq = 0. Для такого процесса уравнения (4.1.1) и (4.1.5) принимают вид

Уравнение (4.2.1) показывает, что при адиабатическом процессе работа против внешних сил давления совершается только за счет внутренней энергии. При этом, если работа положительная, т. е. имеет место расширение (dυ_i > 0), внутренняя энергия частицы уменьшается (dT_i < 0), и, наоборот, при сжатии воздушной частицы (dυ_i < 0) ее внутренняя энергия возрастает (dTt > 0).

При подъеме воздушной частицы объем ее увеличивается (dv_i > О), а давление падает (dp < 0). Из уравнений (4.2.1) и (4.2.2) следует, что в случае адиабатического подъема температура воздуш­ной частицы всегда понижается (dT_i < 0).

Для случая адиабатического процесса уравнение первого начала термодинамики можно записать не только в дифференциальной, но и в интегральной форме. Рассмотрим два состояния воздушной мас­сы: начальное (р0, T_i0) и конечное (р, T_t). Установим связь между р и Т_i с одной стороны, и p_о и T_i0, с другой. Для этого проинтегриру­ем уравнение (4.2.2), разделив предварительно переменные:

Отсюда получаем

где R_c/с_р =(к – 1)/к = 0,286.

Уравнение (4.2.3) представляет собой уравнение адиабатическо­го процесса в интегральной форме (уравнение Пуассона), или урав­нение сухой адиабаты.