Coeficient de transformare adiabatică

Coeficientul de transformare adiabatică pentru diferite gaze[1][2]
temp. gazul γ   temp gazul γ   temp. gazul γ
−181 °C H2 1,597 200 °C Aer
uscat
1,398 20 °C NO 1,400
−76 °C 1,453 400 °C 1,393 20 °C N2O 1,310
20 °C 1,410 1000 °C 1,365 −181 °C N2 1,470
100 °C 1,404 2000 °C 1,088 15 °C 1,404
400 °C 1,387 0 °C CO2 1,310 20 °C Cl2 1,340
1000 °C 1,358 20 °C 1,300 −115 °C CH4 1,410
2000 °C 1,318 100 °C 1,281 −74 °C 1,350
20 °C He 1,660 400 °C 1,235 20 °C 1,320
20 °C H2O 1,330 1000 °C 1,195 15 °C NH3 1,310
100 °C 1,324 20 °C CO 1,400 19 °C Ne 1,640
200 °C 1,310 −181 °C O2 1,450 19 °C Xe 1,660
−180 °C Ar 1,760 −76 °C 1,415 19 °C Kr 1,680
20 °C 1,670 20 °C 1,400 15 °C SO2 1,290
0 °C Aer
uscat
1,403 100 °C 1,399 360 °C Hg 1,670
20 °C 1,400 200 °C 1,397 15 °C C2H6 1,220
100 °C 1,401 400 °C 1,394 16 °C C3H8 1,130

Coeficientul de transformare adiabatică este raportul dintre capacitatea termică masică la presiune constantă, și capacitatea termică masică la volum constant, .[3]

În literatura de specialitate această noțiune mai este întâlnită sub numele de exponent adiabatic,[4] coeficient adiabatic,[5] sau indice izentropic.[6]

În lucrările de fizică coeficientul de transformare adiabatică este notat de obicei cu [7] iar în cele tehnice cu [8] 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 ,[4][9]

În locul capacităților termice masice se pot folosi capacitățile termice molare, respectiv ) relația devenind:

Experimente

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 pistonul nu se poate mișca, în timpul încălzirii volumul aerului din cilindru 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 din primul caz. Cantitatea de căldură introdusă ținând pistonul fix a fost proporțională cu , iar cea introdusă lăsând pistonul liber a fost proporțională cu . Ca urmare, în acest exemplu coeficientul de transformare adiabatică este de circa 1,4.

Relația pentru gazul perfect

Pentru un gaz perfect (nu și pentru un gaz ideal), capacitățile termice masice sunt constante cu temperatura. Ținând cont că entalpia are expresia iar energia internă , 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 ( ) și de constanta caracteristică a gazului[10] ( ):

Dacă nu se dispune decât de un set de tabele cu capacitățile termice masice (de obicei [11]) celelalte se pot calcula cu relația lui Robert Mayer:

unde constanta caracteristică a gazului se găsește tot în tabele,[11] sau se poate calcula cu relația:

unde este constanta universală a gazelor,[10] iar este masa molară a gazului respectiv.

La nivel molar, relațiile sunt:

respectiv:

Relația cu gradele de libertate

Pentru gaze perfecte coeficientul de transformare adiabatică poate fi calculat din gradele de libertate ( ) 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:

,

iar pentru un gaz poliatomic, care are șase grade de libertate:

.

Exemplu: aerul este un amestec format aproape numai din gaze biatomice, ~78 % azot (N2) și ~21 % oxigen (O2), 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).

Relația pentru gazul ideal și gazele reale

În cazul gazelor reale (și teoria admite și pentru gazul ideal), ambele și 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.

Expresii termodinamice

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.

O valoare riguros exactă a raportului poate fi calculată determinând din relația:

Valorile se găsesc de obicei în tabele, însă valorile trebuie calculate din relația de mai sus.

Transformarea adiabatică

Coeficientul de transformare adiabatică permite stabilirea unei importante relații pentru procese izentropice (sau izoentropice[3]) cvasistatice, reversibile, adiabatice, la comprimarea unui gaz ideal și perfect caloric. Sub formă diferențială relația este:[12]

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.

Vezi și

Note

  1. ^ en White, Frank M. Fluid Mechanics 4th ed. McGraw Hill
  2. ^ en Lange's Handbook of Chemistry, 10th ed. p. 1524
  3. ^ a b STAS 1647-85 Căldură. Terminologie și simboluri
  4. ^ a b Bazil Popa ș.a. Manualul inginerului termotehnician, vol I, București: Editura Tehnică, 1986, p. 151
  5. ^ Universitatea Politehnica din București, Departamentul de Fizică, Laboratorul de Termodinamică și Fizică Asistată BN 119 Determinarea coeficientului adiabatic γ = Cp / Cv al aerului utilizând metoda Clément-Desormes Arhivat în , la Wayback Machine., pub.ro, accesat 2011-01-17
  6. ^ Moisil, p. 76
  7. ^ Moisil, p. 74
  8. ^ en Fox, R., A. McDonald, P. Pritchard Introduction to Fluid Mechanics 6th ed. Wiley
  9. ^ Vlădea, p. 121
  10. ^ a b STAS 7109-86 Termotehnica construcțiilor. Terminologie, simboluri și unități de măsură
  11. ^ a b Kuzman Ražnjević Tabele și diagrame termodinamice, București: Editura Tehnică, 1978
  12. ^ Vlădea, p. 126

Bibliografie

  • George C. Moisil, Termodinamica, București: Editura Academiei RSR, 1988
  • Ioan Vlădea, Tratat de termodinamică tehnică și transmiterea căldurii, București: Editura Didactică și Pedagogică, 1974

Read other articles:

Border Terrier Negara asal Inggris - Skotlandia Ciri-ciri Klasifikasi & standar FCI Grup 3 Seksi 1 #10 standar AKC Terrier standar ANKC Group 2 (Terriers) standar CKC Group 4 - Terriers standar KC (UK) Terrier standar NZKC Terrier standar UKC Terriers standar Border Terrier adalah salah satu ras anjing kecil yang berasal dari daerah perbatasan Skotlandia dan Inggris sejak abad ke-19.[1] Anjing ini sering digunakan untuk berburu berang-berang, rubah, dan berbagai hewan liar lainnya...

 

 

Javier Lambán Javier Lambán en 2016. Presidente del Gobierno de Aragón 5 de julio de 2015-11 de agosto de 2023Monarca Felipe VIGabinete Lambán I (2015-2019) Lambán II (2019-2023)Vicepresidente Arturo Aliaga (2019-2023)Predecesora Luisa Fernanda RudiSucesor Jorge Azcón Secretario general del PSOE-Aragón Actualmente en el cargo Desde el 31 de marzo de 2012Predecesor Marcelino Iglesias Alcalde de Ejea de los Caballeros 16 de junio de 2007-15 de julio de 2014Predecesor Eduardo Alonso Lizon...

 

 

قصر لحرون تقسيم إداري البلد المغرب  الجهة درعة تافيلالت الإقليم الرشيدية الدائرة كلميمة الجماعة القروية أملاكو المشيخة آيت واحي السكان التعداد السكاني 513 نسمة (إحصاء 2004)   • عدد الأسر 74 معلومات أخرى التوقيت ت ع م±00:00 (توقيت قياسي)[1]،  وت ع م+01:00 (توقيت صيفي)[1]...

1979 studio album by George JonesMy Very Special GuestsStudio album by George JonesReleased1979RecordedFebruary 22, 1977 – March 3, 1978GenreCountryLength29:45LabelEpicProducerBilly SherrillGeorge Jones chronology Bartender's Blues(1978) My Very Special Guests(1979) Double Trouble(1980) Professional ratingsReview scoresSourceRatingAllMusic [1]Christgau's Record GuideA−[2]The Rolling Stone Album Guide[3] My Very Special Guests is a duet album by American cou...

 

 

Zagreb Glavni kolodvor–Rijeka Streckennummer:M202Kursbuchstrecke:60 (HŽ)Streckenlänge:227,847[1] kmSpurweite:1435 mm (Normalspur)Streckenklasse:D4Stromsystem:25 kV, 50 Hz ~ Legende von Dugo Selo 424,423 Zagreb Glavni kolodvor nach Zidani Most 425,896 Trešnjevka rsp. Hendrixbrücke (306 m; Save) nach Novska 430,023 Delta rsp. 430,350 Remetinec Save-Odra-Save-Kanal Autocesta A3 435,169 Hrvatski Leskovac Autocesta A1 441,905 Horvati 444,367 Mavračići 448,435 Zdenči...

 

 

Piala Dunia Wanita FIFA 19911991年國際足協女子世界盃Informasi turnamenTuan rumah TiongkokJadwalpenyelenggaraan16–30 November 1991Jumlahtim peserta12 (dari 6 konfederasi)Tempatpenyelenggaraan6 (di 4 kota)Hasil turnamenJuara Amerika Serikat (gelar ke-1)Tempat kedua NorwegiaTempat ketiga SwediaTempat keempat JermanStatistik turnamenJumlahpertandingan26Jumlah gol99 (3,81 per pertandingan)Jumlahpenonton510.000 (19.615 per pertandingan)Pemain...

Root-finding algorithm Lighting and reflection calculations, as in the video game OpenArena, use the fast inverse square root code to compute angles of incidence and reflection. Fast inverse square root, sometimes referred to as Fast InvSqrt() or by the hexadecimal constant 0x5F3759DF, is an algorithm that estimates 1 x {\textstyle {\frac {1}{\sqrt {x}}}} , the reciprocal (or multiplicative inverse) of the square root of a 32-bit floating-point number x {\displaystyle x} in IEEE 754 floating-...

 

 

Species of fish African jewelfish Conservation status Least Concern (IUCN 3.1)[1] Scientific classification Domain: Eukaryota Kingdom: Animalia Phylum: Chordata Class: Actinopterygii Order: Cichliformes Family: Cichlidae Genus: Hemichromis Species: H. bimaculatus Binomial name Hemichromis bimaculatusT. N. Gill, 1862[2] Synonyms Hemichromis fugax Payne & Trewavas, 1976 Hemichromis cristatus Loiselle, 1979 The African jewelfish (Hemichromis bimaculatus), also known...

 

 

السؤال مزدوج الدلالة (يسمى في بعض الأحيان السؤال مزدوج الاتجاه[1]) هو مغالطة غير صورية. يتم ارتكابها عندما يسأل شخص ما سؤالًا يتطرق إلى أكثر من مشكلة واحدة، ولكنه لا يسمح إلا بإجابة واحدة.[2][3][4] قد ينتج عن ذلك عدم دقة الاجابات التي يتم قياسها بالنسبة للسؤال، ح...

1892 College Football All-America Team College Football All-America Team 1892 college football season 1890 1891 ← → 1893 1894 William H. Lewis of Harvard became the first African-American All-American in 1892. The 1892 College Football All-America team was composed of college football players who were selected as the best players at their respective positions for the 1892 college football season, as selected by Caspar Whitney for Harper's Weekly and the Walter Camp Football Foundation. Wh...

 

 

LNER Class A4 steam locomotive built in Doncaster in 1937 Union of South AfricaUnion of South Africa passes CondoverType and originPower typeSteamDesignerNigel GresleyBuilderDoncaster WorksSerial number1853Build date16 April 1937SpecificationsConfiguration:​ • Whyte4-6-2 • UIC2'C1h3Gauge4 ft 8+1⁄2 in (1,435 mm)Leading dia.3 ft 2 in (0.965 m)Driver dia.6 ft 8 in (2.032 m)Trailing dia.3 ft 8 in (1.1...

 

 

American writer (1914–2002) Roy HugginsBorn(1914-07-18)July 18, 1914Littell, Washington, U.S.[1]DiedApril 3, 2002(2002-04-03) (aged 87)Santa Monica, California, U.S.Other names Thomas Fitzroy John Thomas James John Francis O'Mara OccupationWriterYears active1940s–1990sNotable workMaverick77 Sunset StripThe FugitiveThe Rockford FilesSpouses Bonnie Porter (1938–1952; 2 children)[2] Adele Mara (1952–2002; his death; 3 children) Children5[3] Roy Hugg...

1960 Indian filmKadu MakraniPosterDirected byManhar RaskapurWritten byGunvantrai Acharya (story), Manhar Raskapur (script)Produced byChampshibhai NagadaStarring Arvind Pandya CinematographyBipin GajjarMusic byAvinash VyasProductioncompanySadhna ChitraRelease date1960Running time148 minutes[1]CountryIndiaLanguageGujarati Kadu Makrani is 1960 Gujarati historical fantasy film directed by Manhar Raskapur from India. The film depicted Kadu Makrani, a bandit, fighting the British. The lead ...

 

 

Operation DoppelkopfPart of Eastern Front of World War IIEastern Front, June–August 1944. The attack at the connection between Army Groups Centre (Third Panzer Army) and North (Sixteenth Army) west of Riga is marked.Date16 August 1944 – 27 August 1944LocationWestern Latvia55°50′N 23°10′E / 55.833°N 23.167°E / 55.833; 23.167Result InconclusiveBelligerents  Germany  Soviet UnionCommanders and leaders Georg-Hans Reinhardt(Army Group Centre) Erhard Ra...

 

 

1957 Indian filmKathputliDirected byAmiya ChakrabartyNitin BoseWritten byChandrakant GaurScreenplay byAmiya ChakrabartyStory byAmiya ChakrabartyProduced byAmiya ChakrabartyAjit ChakrabortyStarringVyjayanthimalaBalraj SahniJawahar KaulAghaCinematographyV. BabasahebEdited byC. RamaraoMusic byShankar JaikishanProductioncompanySreerangam ProductionDistributed bySreerangam ProductionRelease date 1 January 1957 (1957-01-01) CountryIndiaLanguageHindi/Urdu Kathputli (transl. Pupp...

Phonetic alphabet for Cyrillic letters Not to be confused with Russian alphabet.The Russian spelling alphabet at right (PDF) This is missing information about use by Warsaw Pact countries. Please expand the to include this information. Further details may exist on the talk page. (October 2020) The Russian spelling alphabet is a spelling alphabet (or phonetic alphabet) for Russian, i.e. a set of names given to the alphabet letters for the purpose of unambiguous verbal spelling. It is used prim...

 

 

Skyscraper in Kuala Lumpur, Malaysia 3°8′41″N 101°42′10″E / 3.14472°N 101.70278°E / 3.14472; 101.70278 People's PlazaPlaza RakyatThe construction site of Plaza Rakyat (pictured in March 2023) has scraped since the project was stalled in 1997.General informationStatusIn constructionTypeOffice, Hotel, Residential, RetailLocationPudu Road, central Kuala Lumpur, Malaysia.Construction started1 January 1992Estimated completion31 December 2027Opening20 January 202...

 

 

Phylogenetic chart of the Lepidoptera Irish moths represent about 1,400 different types of moths. The moths (mostly nocturnal) and butterflies (mostly diurnal) together make up the taxonomic order Lepidoptera. This is a list of moth species which have been recorded in Ireland. Suborder Zeugloptera (mandibulate archaic moths) Superfamily Micropterigoidea Family Micropterigidae Micropterix aruncella Micropterix aruncella (Scopoli, 1763) Micropterix aureatella (Scopoli, 1763) Micropterix calthel...

Piano Concerto No. 2Concerto by Heitor Villa-LobosHeitor Villa-Lobos c. 1922CatalogueW487Composed1948 (1948): ParisDedicationJoão de Souza Lima [pt]Published1979 (1979): Paris (reduction for two pianos)PublisherMax EschigRecorded1981 (1981) Krassimira Jordan, piano; Orchestra Sinfônica do Theatro Municipal; Mário Tavares, cond. (issued 1981 on LP, Tapecar MVL 029, matrix ARL.66 and ARL.67).Duration22 minutesMovements4ScoringpianoorchestraPremiereDate21 Apri...

 

 

English footballer For the Irish rugby union player, see Josh Murphy (rugby union). Josh Murphy Murphy playing for Norwich City in 2014Personal informationFull name Joshua Murphy[1]Date of birth (1995-02-24) 24 February 1995 (age 28)[2]Place of birth Wembley, EnglandHeight 5 ft 8 in (1.73 m)[3]Position(s) WingerTeam informationCurrent team Oxford UnitedNumber 23Youth career2006–2013 Norwich CitySenior career*Years Team Apps (Gls)2013–2018 Norwic...

 

 

Strategi Solo vs Squad di Free Fire: Cara Menang Mudah!