A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
Adiabatický dej alebo adiabatický proces je termodynamický dej, pri ktorom nedochádza k tepelnej výmene medzi látkou a okolím.[1]
Pokiaľ je adiabatický proces zároveň vratný, menia sa počas neho iba tlak, objem a teplota plynu, nemení sa jeho entropia. Adiabatický vratný dej sa nazýva aj izoentropický.[2] Nie každý adiabatický proces je teda izoentropický. Adiabatické vratné procesy v prírode neexistujú ani sa nedajú realizovať v technických zariadeniach. Slúžia však ako teoretické modely a definujú cieľový stav, ku ktorým sa snažia technické zariadenia priblížiť. Pomocou nich sa definuje aj adiabatická účinnosť zariadení.
Nevratné adiabatické procesy
Podmienku, aby nedochádzalo k tepelnej výmene medzi pracovnou látkou a okolím s prijateľným priblížením spĺňa väčšina zariadení, ktoré pracujú dostatočne rýchlo aby nebol dostatok času na prestup tepla medzi systémom a okolím. Príkladom takýchto procesov sú adiabatické prúdenie v dýzach[2] alebo lopatkových mrežiach turbín, prúdenie cez prekážky - škrtenie. Prestup tepla je taký malý, že ho možno pre technické výpočty zanedbať. Prejavujú sa ale vnútorné nevratnosti v systéme, ktoré spôsobia zmenu teploty na úkor energie prúdenia. V niektorých zariadeniach nie je ani toto zjednodušenie prípustné a zmeny prebiehajú polytropicky.
S adiabatickými procesmi v reálnych zariadeniach súvisí aj ich tzv. adiabatizácia. Ide o používanie materiálov, ktoré znižujú prestup tepla z pracovnej látky do okolia a tým proces približujú k cieľovému adiabatickému bez prestupu tepla. Príkladom je používanie keramických povlakov pre exponované časti spaľovacieho priestoru spaľovacích motorov.
Vratné adiabatické procesy
Vratné adiabatické procesy sú teoretickým modelom. Ťažšie ako podmienku tepelnej izolácie od okolia je dodržať podmienky vratnosti.
Vratný adiabatický dej ideálneho plynu
Pre adiabatický dej s ideálnym plynom platí Poissonov zákon:
Exponent sa nazýva Poissonova konštanta a nadobúda hodnoty:
- pre jednoatómový reálny plyn
- pre dvojatómové plyny
- pre trojatómové plyny
Adiabatická zmena teploty
Pri zmene tlaku v plyne (napríklad pri stlačení piestu), bez výmeny tepla so stenami nádoby a iných dejov (vyparovanie/kondenzácia, horenie a pod.), príde ku adiabatickej zmene teploty, ktorú môžme odvodiť z Poissonovho zákona.[3] [4]
kde:
- T0 a p0 sú východzie podmienky
- T1 je teplota pri tlaku p1
Vratná adiabata (izoentropa)
Závislosť tlaku na objeme plynu pri priebehu adiabatického deja graficky vyjadruje krivka adiabata:
Môžu pri ňom nastať dva deje:
- 1. Adiabatická kompresia
- 2. Adiabatická expanzia
Pretože pri adiabatickom deji nedochádza k výmene tepla s okolím, bude . Podľa prvého termodynamického zákona potom platí vzťah
To sa dá interpretovať tak, že pri adiabatickom stláčaní () plyn prácu prijme a dôjde tak ku rastu vnútornej energie (), čím sa plyn ohreje. Pri rozpínaní () plyn naopak koná prácu na úkor vnútornej energie (), čím sa ochladzuje. Celková zmena vnútornej energie je teda rovná vykonanej práci .[1]
Podľa stavovej rovnice ideálneho plynu (ak ) je možné napísať
Využitím Mayerovej rovnice a po vydelení dostaneme
S využitím Poissonovej konštanty je možné predchádzajúce zapísať ako
odkiaľ po integrácii dostaneme
a po odlogaritmovaní
Energetická bilancia
Pri adiabatickom deji sa práca koná na úkor vnútornej energie. Pre celkovú prácu teda bude platiť
Z Mayerovej rovnice s pomocou Poissonovej konštanty je možné prácu vyjadriť v tvare
Z tejto rovnice je možné s pomocou stavovej rovnice vylúčiť teplotu, tzn. , čím dostaneme
Ako už bolo povedané pri adiabatickom deji plyn koná prácu W na úkor svojej vnútornej energie ΔU, alebo opačne, práca W vykonaná na plyne spôsobí zvýšenie vnútornej energie ΔU plynu.
Z 1. termodynamického zákona vyplýva ΔU = W. Pre prácu vykonanú plynom medzi bodmi 1 a 2 platí:
- κ - Poissonova konštanta
- p1 - tlak plynu v stave 1
- V1 - objem plynu v stave 1
- p2 - tlak plynu v stave 2
- V2 - objem plynu v stave 2
Aby plyn nemohol vymeniť žiadne teplo s okolím, mal by adiabatický dej prebiehať v dokonale izolovanom prostredí, alebo nekonečne rýchlo.[1]
Pre entropiu pri adiabatickom deji platí
Referencie
- ↑ a b c adiabatický dej. In: Encyclopaedia Beliana. 1. vyd. Bratislava : Encyklopedický ústav SAV; Veda, 1999. 696 s. ISBN 80-224-0554-X. Zväzok 1. (A – Belk), s. 52.
- ↑ a b ANTAL, Štefan. Termodynamika. Bratislava : Edičné stredisko STU, 1992. 317 s.
- ↑ ČERNOCH Svatopluk,1977, Strojně technická příručka, SNTL Praha1, 13vydanie, strana 333-366
- ↑ Sbírka řešených úloh - http://reseneulohy.cz/334/adiabaticke-stlaceni-v-hustilce
Čítanie (elektrotechnika)
Činný výkon
Štatistická dynamika
Živý vodič
Admitancia
Antiparalelné zapojenie
Asynchrónny motor
Blúdivý prúd
Bočník (elektrotechnika)
Diak (polovodičový prvok)
Displej s kvapalnými kryštálmi
Elektrická inštalácia
Elektrická rezonancia
Elektrická sila
Elektrická vodivosť
Elektrické zariadenie
Elektrický obvod
Elektrický zvonec
Elektroenergetika
Elektromer
Elektrometer
Elektromobil
Elektromotor
Elektromotorické napätie
Elektrotechnický náučný slovník
Elektrotechnika
Elektrotechnológia
Fázor
Faradayova klietka
Frekvencia (fyzika)
Graetzov mostík
Impedancia
Indukčnosť
Induktancia
Istič
Izolácia (elektrotechnika)
Izolant
Jadro vodiča
Jednobran
Jednosmerný prúd
Joulovo teplo
Katóda
Koaxiálny kábel
Kompenzácia účinníka
Konduktometria
Konektor (elektrotechnika)
Korónový výboj
Lanko (elektrotechnika)
Leptanie
Logické hradlo
Magnetická susceptibilita
Magnetizácia (veličina)
Merný elektrický odpor
Mobilné zariadenie
Napájací zdroj
Napäťový chránič
Napäťový násobič
Nortonova veta
Odpínač
Odpojovač
OLED
Olovený akumulátor
Paralelné zapojenie
Peltierov článok
Plošná hustota elektrického prúdu
Poistka (elektrotechnika)
Posuvný prúd
Prúdový chránič
Prenosové médium
Prieletový klystrón
Primárny elektrochemický článok
Reaktancia
Rekuperácia (dopravný prostriedok)
Relé
Reproduktorová výhybka
Rezistancia
Rozhranie (interface)
Sériové zapojenie
Seebeckov jav
Sekundárny elektrochemický článok
Settopbox
Skrat
Sonar
Spínač
Spínaný zdroj
Straty v mikropásikových vedeniach
Striedavý prúd
Stupeň ochrany krytom
Svetelná výbojka
Symetrizačný člen
Technická normalizácia
Tepelné relé
Tepelne vodivostný detektor
Termočlánok
Théveninova veta
Transformátor
Transformátor s fázovou reguláciou
Trojfázová sústava
Tuhá fáza (elektronika)
Tyratrón
Usmerňovač (elektrotechnika)
Uzemnenie
Uzol (vodiče)
Vírivý prúd
Výbojka
Varistor
Ventilátor
Vodič (elektrotechnika)
Voltov stĺp
Vstavaný systém
Zásuvka (elektrotechnika)
Zdroj (elektrotechnika)
Zisk antény
Text je dostupný za podmienok Creative
Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších
podmienok.
Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky
použitia.
www.astronomia.sk | www.biologia.sk | www.botanika.sk | www.dejiny.sk | www.economy.sk | www.elektrotechnika.sk | www.estetika.sk | www.farmakologia.sk | www.filozofia.sk | Fyzika | www.futurologia.sk | www.genetika.sk | www.chemia.sk | www.lingvistika.sk | www.politologia.sk | www.psychologia.sk | www.sexuologia.sk | www.sociologia.sk | www.veda.sk I www.zoologia.sk