176 matches
-
Coeficientul de transformare adiabatică sau indicele adiabatei este raportul dintre capacitatea termică masică la presiune constantă (formula 1) și capacitatea termică masică la volum constant (formula 2). În literatura de specialitate această noțiune mai este întâlnită sub numele de exponent adiabatic, coeficient adiabatic, sau indice izentropic. În lucrările de fizică coeficientul de transformare adiabatică este notat de obicei cu formula 3 iar în cele tehnice cu formula 4 ambele notații fiind acceptate de STAS 1647-85. Înainte de apariția standardului, sub influența lucrărilor de chimie
Coeficient de transformare adiabatică () [Corola-website/Science/321857_a_323186]
-
Coeficientul de transformare adiabatică sau indicele adiabatei este raportul dintre capacitatea termică masică la presiune constantă (formula 1) și capacitatea termică masică la volum constant (formula 2). În literatura de specialitate această noțiune mai este întâlnită sub numele de exponent adiabatic, coeficient adiabatic, sau indice izentropic. În lucrările de fizică coeficientul de transformare adiabatică este notat de obicei cu formula 3 iar în cele tehnice cu formula 4 ambele notații fiind acceptate de STAS 1647-85. Înainte de apariția standardului, sub influența lucrărilor de chimie și a
Coeficient de transformare adiabatică () [Corola-website/Science/321857_a_323186]
-
termică masică la presiune constantă (formula 1) și capacitatea termică masică la volum constant (formula 2). În literatura de specialitate această noțiune mai este întâlnită sub numele de exponent adiabatic, coeficient adiabatic, sau indice izentropic. În lucrările de fizică coeficientul de transformare adiabatică este notat de obicei cu formula 3 iar în cele tehnice cu formula 4 ambele notații fiind acceptate de STAS 1647-85. Înainte de apariția standardului, sub influența lucrărilor de chimie și a bibliografiei în limba germană, se folosea notația formula 5, În locul capacităților termice
Coeficient de transformare adiabatică () [Corola-website/Science/321857_a_323186]
-
apariția standardului, sub influența lucrărilor de chimie și a bibliografiei în limba germană, se folosea notația formula 5, În locul capacităților termice masice se pot folosi capacitățile termice molare (formula 7, respectiv formula 8), relația devenind: Pentru evidențierea fenomenelor care definesc coeficientul de transformare adiabatică se poate face următorul experiment: Un cilindru prevăzut cu un piston conține aer. La început presiunea din interiorul cilindrului este egală cu cea din exteriorul său. Ținând pistonul fix, se încălzește aerul din cilindru până la o temperatură oarecare, dată. Deoarece
Coeficient de transformare adiabatică () [Corola-website/Science/321857_a_323186]
-
va rămâne constant, iar presiunea din interiorul cilindrului va crește. Se oprește încălzirea și se eliberează pistonul. Acesta se va deplasa spre exteriorul cilindrului, destinderea aerului având loc fără schimb de căldură cu exteriorul, adică efectuându-se printr-o transformare adiabatică. Prin destindere aerul efectuează lucru mecanic, ca urmare se răcește. Experimental se constată că, lăsând pistonul liber, pentru a readuce aerul la temperatura dată acesta trebuie reîncălzit, fiind necesară o cantitate de căldură cu circa 40 % mai mare decât cea
Coeficient de transformare adiabatică () [Corola-website/Science/321857_a_323186]
-
circa 40 % mai mare decât cea din primul caz. Cantitatea de căldură introdusă ținând pistonul fix a fost proporțională cu formula 2, iar cea introdusă lăsând pistonul liber a fost proporțională cu formula 1. Ca urmare, în acest exemplu coeficientul de transformare adiabatică este de circa 1,4. Pentru un gaz perfect (nu și pentru un gaz ideal), capacitățile termice masice sunt constante cu temperatura. Ținând cont că entalpia are expresia formula 12 iar energia internă formula 13, se poate afirma că coeficientul de transformare
Coeficient de transformare adiabatică () [Corola-website/Science/321857_a_323186]
-
este de circa 1,4. Pentru un gaz perfect (nu și pentru un gaz ideal), capacitățile termice masice sunt constante cu temperatura. Ținând cont că entalpia are expresia formula 12 iar energia internă formula 13, se poate afirma că coeficientul de transformare adiabatică este raportul dintre entalpie și energia internă: În continuare, capacitățile termice masice se pot exprima în funcție de coeficientul de transformare adiabatică ( formula 3 ) și de "constanta caracteristică a gazului" ( formula 16 ): Dacă nu se dispune decât de un set de tabele cu capacitățile
Coeficient de transformare adiabatică () [Corola-website/Science/321857_a_323186]
-
cu temperatura. Ținând cont că entalpia are expresia formula 12 iar energia internă formula 13, se poate afirma că coeficientul de transformare adiabatică este raportul dintre entalpie și energia internă: În continuare, capacitățile termice masice se pot exprima în funcție de coeficientul de transformare adiabatică ( formula 3 ) și de "constanta caracteristică a gazului" ( formula 16 ): Dacă nu se dispune decât de un set de tabele cu capacitățile termice masice (de obicei formula 1) celelalte se pot calcula cu relația lui Robert Mayer: unde constanta caracteristică a gazului se
Coeficient de transformare adiabatică () [Corola-website/Science/321857_a_323186]
-
a gazului se găsește tot în tabele, sau se poate calcula cu relația: unde formula 21 este "constanta universală a gazelor", iar formula 22 este masa molară a gazului respectiv. La nivel molar, relațiile sunt: respectiv: Pentru gaze perfecte coeficientul de transformare adiabatică poate fi calculat din gradele de libertate ( formula 25 ) ale moleculei cu relația: Se observă că pentru un gaz monoatomic, care are trei grade de libertate: în timp ce pentru un gaz biatomic, care are cinci grade de libertate: Exemplu: aerul este un
Coeficient de transformare adiabatică () [Corola-website/Science/321857_a_323186]
-
grade de libertate: Exemplu: aerul este un amestec format aproape numai din gaze biatomice, ~78 % azot (N) și ~21 % oxigen (O), și, în condiții normale se comportă aproape ca un gaz perfect. Ca urmare, valoarea teoretică a coeficientului de transformare adiabatică pentru aer este 1,4 , valoare care corespunde bine cu cea măsurată experimental, de circa 1,403 (v. tabelul). În cazul gazelor reale (și teoria admite și pentru gazul ideal), ambele formula 7 și formula 8 cresc cu temperatura. În acest caz
Coeficient de transformare adiabatică () [Corola-website/Science/321857_a_323186]
-
1,4 , valoare care corespunde bine cu cea măsurată experimental, de circa 1,403 (v. tabelul). În cazul gazelor reale (și teoria admite și pentru gazul ideal), ambele formula 7 și formula 8 cresc cu temperatura. În acest caz coeficientul de transformare adiabatică poate să nu mai fie constant cu temperatura. Și pentru gazul ideal este valabilă relația lui Robert Mayer, însă aceasta nu garantează că coeficientul de transformare adiabatică va fi constant cu temperatura. Valorile bazate pe aproximații, în special pe relația
Coeficient de transformare adiabatică () [Corola-website/Science/321857_a_323186]
-
ambele formula 7 și formula 8 cresc cu temperatura. În acest caz coeficientul de transformare adiabatică poate să nu mai fie constant cu temperatura. Și pentru gazul ideal este valabilă relația lui Robert Mayer, însă aceasta nu garantează că coeficientul de transformare adiabatică va fi constant cu temperatura. Valorile bazate pe aproximații, în special pe relația lui Robert Mayer, în unele cazuri, de exemplu la curgerea prin tuburi, pot să nu fie suficient de exacte. În aceste cazuri se recomandă folosirea valorilor experimentale
Coeficient de transformare adiabatică () [Corola-website/Science/321857_a_323186]
-
se recomandă folosirea valorilor experimentale. O valoare riguros exactă a raportului formula 31 poate fi calculată determinând formula 8 din relația: Valorile formula 7 se găsesc de obicei în tabele, însă valorile formula 8 trebuie calculate din relația de mai sus. Coeficientul de transformare adiabatică permite stabilirea unei importante relații pentru procese izentropice (sau "izo"entropice) cvasistatice, reversibile, adiabatice, la comprimarea unui gaz ideal și "perfect caloric". Sub formă diferențială relația este: care prin integrare duce la expresia: Forma diferențială justifică denumirea de „coeficient” a
Coeficient de transformare adiabatică () [Corola-website/Science/321857_a_323186]
-
calculată determinând formula 8 din relația: Valorile formula 7 se găsesc de obicei în tabele, însă valorile formula 8 trebuie calculate din relația de mai sus. Coeficientul de transformare adiabatică permite stabilirea unei importante relații pentru procese izentropice (sau "izo"entropice) cvasistatice, reversibile, adiabatice, la comprimarea unui gaz ideal și "perfect caloric". Sub formă diferențială relația este: care prin integrare duce la expresia: Forma diferențială justifică denumirea de „coeficient” a noțiunii, iar cea integrată denumirea de „exponent”, însă denumirea de „indice” nu are nicio
Coeficient de transformare adiabatică () [Corola-website/Science/321857_a_323186]
-
și "perfect caloric". Sub formă diferențială relația este: care prin integrare duce la expresia: Forma diferențială justifică denumirea de „coeficient” a noțiunii, iar cea integrată denumirea de „exponent”, însă denumirea de „indice” nu are nicio justificare. Folosirea termenului „izentropic” în loc de „adiabatic” în definirea noțiunii este valabilă doar pentru gazul perfect, unde transformarea izentropică este identică cu transformarea adiabatică.
Coeficient de transformare adiabatică () [Corola-website/Science/321857_a_323186]
-
denumirea de „coeficient” a noțiunii, iar cea integrată denumirea de „exponent”, însă denumirea de „indice” nu are nicio justificare. Folosirea termenului „izentropic” în loc de „adiabatic” în definirea noțiunii este valabilă doar pentru gazul perfect, unde transformarea izentropică este identică cu transformarea adiabatică.
Coeficient de transformare adiabatică () [Corola-website/Science/321857_a_323186]
-
uniform pe aceste grade de libertate: Prin derivare se obțin capacitățile termice: Ținând cont și de relația lui Robert Mayer scrisă pentru întregul sistem formula 36 se obține: Deci în cazul gazului perfect formula 38 și formula 39 "nu depind de temperatură". Coeficientul adiabatic "de asemenea nu depinde de temperatură": Pentru gaze monoatomice formula 41, iar pentru cele biatomice formula 42. Aceste valori nu sunt în general în concordanță cu măsurătorile efectuate asupra gazelor reale. Din cele prezentate rezultă că gazul perfect este un caz particular
Gaz perfect () [Corola-website/Science/309598_a_310927]
-
expresia volumului parțial în relația volumului total, rezultă: formula 66 adică un amestec de gaze perfecte respectă și legea lui Amagat. Prin definiție, un gaz semiperfect este un caz particular al gazului ideal, în care capacitățile termice formula 38, formula 39 și coeficientul adiabatic formula 47 "depind numai de temperatură" dar nu și de presiune (spre deosebire de gazul ideal). În practică (în special pentru nevoile calculului numeric) capacitățile termice masice se aproximează cu polinoame în funcție de temperatură: Pentru intervale de temperatură adesea este suficientă aproximarea cu o
Gaz perfect () [Corola-website/Science/309598_a_310927]
-
în locul ei se pot folosi temperatura sau presiunea), se înțelege imediat afirmația generală a lui Carathéodory:<br> (PC)"În vecinătatea oricărei stări de echilibru a unui sistem simplu există stări de echilibru care nu sunt accesibile de la ea prin procese adiabatice" <br>Într-adevăr, în aparatul lui Joule, stările cu energie internă U'< U nu sunt accesibile, câtă vreme ne mărginim la procese generate de mișcarea greutății. Termenul "adiabatic" include aici posibilitatea variației parametrilor geometrici (a volumului), dar astfel incât toate
Principiul al doilea: Planck versus Carathéodory () [Corola-website/Science/320567_a_321896]
-
există stări de echilibru care nu sunt accesibile de la ea prin procese adiabatice" <br>Într-adevăr, în aparatul lui Joule, stările cu energie internă U'< U nu sunt accesibile, câtă vreme ne mărginim la procese generate de mișcarea greutății. Termenul "adiabatic" include aici posibilitatea variației parametrilor geometrici (a volumului), dar astfel incât toate schimbările de stare ale sistemului să nu lase nici o urmă în "exteriorul" său, cu excepția deplasării unei greutăți. După (PC), nu putem atinge stările (U',V) plecând din (U
Principiul al doilea: Planck versus Carathéodory () [Corola-website/Science/320567_a_321896]
-
și ridicarea corespunzătoare a unei greutăți".<br> Pentru procesul lui Joule, aceasta are drept consecință: dintr-o stare de echilibru (U,V) a sistemului sunt accesibile numai stări (U',V) cu U'>U, nu numai dacă ne restrângem la procese adiabatice, ci chiar dacă admitem orice fel de procese, astfel încât la sfârșitul lor, universul extern să revină "la locul lui" cu excepția posibilă a unei greutăți Cele două formulări nu sunt - la prima vedere - echivalente: cuvântul "adiabatic" lipsește în (PP), dar este vorba
Principiul al doilea: Planck versus Carathéodory () [Corola-website/Science/320567_a_321896]
-
numai dacă ne restrângem la procese adiabatice, ci chiar dacă admitem orice fel de procese, astfel încât la sfârșitul lor, universul extern să revină "la locul lui" cu excepția posibilă a unei greutăți Cele două formulări nu sunt - la prima vedere - echivalente: cuvântul "adiabatic" lipsește în (PP), dar este vorba numai de stări (U',V) cu "același" V; în (PC)numărul de stări inaccesibile adiabatic cuprinde pe cele descrise de (U',V), cu U' Pentru procese adiabatice în care parametrii geometrici (volumul) nu sunt
Principiul al doilea: Planck versus Carathéodory () [Corola-website/Science/320567_a_321896]
-
revină "la locul lui" cu excepția posibilă a unei greutăți Cele două formulări nu sunt - la prima vedere - echivalente: cuvântul "adiabatic" lipsește în (PP), dar este vorba numai de stări (U',V) cu "același" V; în (PC)numărul de stări inaccesibile adiabatic cuprinde pe cele descrise de (U',V), cu U' Pentru procese adiabatice în care parametrii geometrici (volumul) nu sunt ficși, variația energiei interne este aceeași cu lucrul mecanic ΔL efectuat asupra sistemului (ΔL>0) sau de către el (ΔL<0) (variația
Principiul al doilea: Planck versus Carathéodory () [Corola-website/Science/320567_a_321896]
-
nu sunt - la prima vedere - echivalente: cuvântul "adiabatic" lipsește în (PP), dar este vorba numai de stări (U',V) cu "același" V; în (PC)numărul de stări inaccesibile adiabatic cuprinde pe cele descrise de (U',V), cu U' Pentru procese adiabatice în care parametrii geometrici (volumul) nu sunt ficși, variația energiei interne este aceeași cu lucrul mecanic ΔL efectuat asupra sistemului (ΔL>0) sau de către el (ΔL<0) (variația energiei potențiale a greutăților). Dacă sistemul "nu" este izolat adiabatic, diferența între
Principiul al doilea: Planck versus Carathéodory () [Corola-website/Science/320567_a_321896]
-
Pentru procese adiabatice în care parametrii geometrici (volumul) nu sunt ficși, variația energiei interne este aceeași cu lucrul mecanic ΔL efectuat asupra sistemului (ΔL>0) sau de către el (ΔL<0) (variația energiei potențiale a greutăților). Dacă sistemul "nu" este izolat adiabatic, diferența între variația energiei interne și lucrul mecanic efectuat este - prin definiție - cantitatea de caldură schimbată de sistem cu exteriorul:<br>formula 1 Un "perpetuum mobile de speța a doua" este un aparat care funcționează ciclic - deci ΔU=0,ΔV=0
Principiul al doilea: Planck versus Carathéodory () [Corola-website/Science/320567_a_321896]