Умови здісненя адіабатичного процесу

РЕФЕРАТ

НА ТЕМУ:

Адіабатний Процес.Його Застосування.

Виконала Студентка:

Дідух Андріана

Група:КТ-11

Дата:8 Грудня 2011 р.

Викладач:Ігор Дмтрович

Адіабатний процес

Адіаба́тний проце́с (грец. αδιαβατος — неперехідний) — в термодинаміці зміна стану тіла без обміну теплом з навколишнім середовищем. Його можна здійснити, проводячи стискання чи розширення тіла (наприклад, газу) дуже швидко.

, або .

При стисканні газу без теплообміну з навколишнім середовищем його внутрішня енергія збільшується, при розширенні – зменшується. Тому під час адіабатного стискання температура газу підвищується, а в разі адіабатного розширення – знижується.

На малюнку подано графік адіабатного процесу. При адіабаті зміна тиску від об’єму відбувається швидше, ніж при ізотермі.. Це пояснюється тим, що при адіабатному стисненні збільшення тиску газу зумовлено не тільки зменшенням його об’єму, як при ізотермічному стисненні, а й підвищенням температури.

Охолодженням газу під час адіабатного розширення пояснюється утворення хмар. Адіабатичне розширення потоку нагрітого повітря і ненасиченої пари з нижніх до верхніх шарів атмосфери є основною причиною зниження потоку, конденсації водяної пари та утворення хмар. При опусканні повітряних мас відбувається зворотний адіабатичний процес, внаслідок якого температура підвищується. На адіабатичне нагрівання й охолодження повітря в атмосфері накладаються ще й теплові ефекти, спричинювані тепловим випромінюванням, теплопровідністю, конвекцією, а також випаровуванням та конденсацією. В сухому та ненасиченому повітрі зниження чи підвищення температури на кожні 100 м дорівнює 10 °C. У повітрі, насиченому водяною парою — приблизно 0,5 °C.

Адіабатичні процеси в атмосфері

Адіабатичне розширення потоку нагрітого повітря і ненасиченої пари з нижніх до верхніх шарів атмосфери є основною причиною зниження потоку, конденсації водяної пари та утворення хмар. При опусканні повітряних мас відбувається зворотний адіабатичний процес, внаслідок якого температура підвищується. На адіабатичне нагрівання й охолодження повітря в атмосфері накладаються ще й теплові ефекти, спричинювані тепловим випромінюванням, теплопровідністю, конвекцією, а також випаровуванням та конденсацією. В сухому та ненасиченому повітрі зниження чи підвищення температури на кожні 100 м дорівнює 10 °C. У повітрі, насиченому водяною парою — приблизно 0,5 °C.

Умови здісненя адіабатичного процесу

Розглянемо, при яких умовах можна реально здійснити адіабатний процес. Можливо в трьох випадках здійснити процес, який буде адіабатним.

В першому випадку необхідна адіабатна оболонка, теплопровідність якої дорівнює нулю. Такою оболонкою може служити посудина Дьюара. В такій посудині з подвійними посрібленими стінками, з простору між якими відкачано повітря, передачі теплоти через стінки практично не буде.

Другий випадок адіабатичних процесів – це процеси, що відбуваються дуже швидко. При швидкому стиску газу затрачається робота, внаслідок чого збільшується внутрішня енергія, що викликає підвищення температури. При підвищенні температури деяка кількість теплоти повинна бути передана навколишньому середовищі, що знаходиться при нижчій температурі, але процес теплопередачі вимагає деякого часу, тому при швидкому стиску теплота не встигає поширитись з даного об’єму.

Третій випадок – це процеси, що відбуваються в дуже великих об’ємах газу, наприклад, в атмосфері. Якщо в атмосфері відбудеться зменшення тиску – розрідження, яке виникає внаслідок атмосферної діяльності, то кількість теплоти, яка повинна бути передана із навколишнього простору для того, щоб вирівняти температуру, яка понизилась внаслідок адіабатичного розширення, просто не встигне поширитися упродовж значного проміжку часу.