Adiabaticheskii process

ADIABATIChESKI' PROCESS - kakoi-libo process v makroskopicheskoi sisteme, pri k-rom sistema ne poluchaet teploty izvne i ne otdaet ee. Process mozhno schitat' adiabaticheskim, esli po k.-l. prichinam okazyvaetsya nesushestvennym teploobmen mezhdu sistemoi i okruzhayushei sredoi, t. e. mozhno prenebrech' teploprovodnost'yu, luchistym teploobmenom, poglosheniem i ispuskaniem bystryh chastic. Esli massa sistemy, uchastvuyushei v A. p., sohranyaetsya, to izmenenie ee vnutr. energii proishodit tol'ko za schet raboty vnesh. sil (pervyi zakon termodinamiki). Poetomu, napr., adiabatich. szhatie (rasshirenie) gaza soprovozhdaetsya povysheniem (ponizheniem) ego temp-ry.

V usloviyah, kogda ne tol'ko otsutstvuet teploobmen s okruzhayushei sredoi, no i v samoi sisteme net neobratimogo rasseyaniya energii (processy protekayut ravnovesno), A. p. imeet harakter izo-entropicheskogo processa (sohranyaetsya entropiya sistemy).

Dlya klassich. ideal'nogo gaza svyaz' mezhdu davleniem r i temp-roi T v izoentropicheskom processe vyrazhaetsya f-loi

Tp(1-g)/g = const

(1)

gde g - pokazatel', ravnyi otnosheniyu S_r/S_v- teploemkostei gaza pri post. davlenii i post. ob'eme.

Krivuyu na diagrammah sostoyaniya, harakterizuyushuyu izmenenie parametrov sistemy v takom A. p., naz. adiabatoi, a pokazatel' g - pokazatelem adiabaty. F-lu (1) dlya ideal'nogo gaza mozhno zapisat' takzhe v vide T V ^g-1 = const i pV^g = const (ur-nie Puassona). Dlya nerelyativistskogo nevyrozhdennogo odnoatomnogo ideal'nogo gaza S_r = 5nR_oT/2, S_v= 3nR_oT/2 (gde n - chislo molei, R_o - universal'naya gazovaya postoyannaya) i g = ⁵/₃, a dlya dvuhatomnogo gaza g = ⁷/₅. V sluchae, kogda davlenie opredelyaetsya ul'trarelyativistskim gazom elektronov, energiya k-ryh mnogo bol'she ih massy pokoya, ur-nie A. p. sovpadaet s ur-niem Puassona pri g = ⁴/₃, no zdes' g uzhe ne yavl. otnosheniem teploemkostei. V astrofizike primerom A. p. mozhet sluzhit' adiabatich. stadiya rasshireniya ostatkov vspyshek sverhnovyh zvezd. Na protyazhenii etoi stadii energiya gaza vnutri ostatka (za frontom sfericheskoi udarnoi volny, rasprostranyayusheisya po mezhzvezdnomu gazu) sushestvenno prevyshaet ego summarnye poteri energii na izluchenie. Tipichnye ostatki sverhnovyh mogut nahodit'sya na adiabatich. stadii v techenie nesk. desyatkov tys. let.

V teorii pul'sacii zvezd rassmatrivayutsya adiabatich. kolebaniya veshestva zvezdy, pozvolyayushie ustanovit' zavisimost' osn. perioda radial'nyh kolebanii zvezdy R ot ee sr. plotnosti r i stroeniya:

= 1,19^.10⁴W^-1(s^.g^1/2.sm^-3/2),

gde W - parametr, ravnyi 1 dlya odnorodnoi zvezdy i bol'she 1 dlya dr. modelei stroeniya zvezd.

V rasprostranenii adiabatich. vozmushenii (tipa zvukovyh voln) v kosmich. veshestve na rannih stadiyah rasshireniya Vselennoi sovr. kosmologiya vidit odnu iz vozmozhnyh prichin poyavleniya neodnorodnostei vo Vselennoi - zachatkov ee budushei struktury (galaktik i skoplenii galaktik, sm. Kosmologiya).

Lit.:
Zel'dovich Ya. B., Novikov I. D., Stroenie i evolyuciya Vselennoi, M., 1975
Novikov I. D., Evolyuciya Vselennoi, M., 1979.

(M.M. Basko)