Questo articolo discute su cos'è il tasso adiabatico secco. Lasso di tempo si riferisce a una diminuzione della quantità. Tutto ciò che scade diminuisce in quantità o numero. Rappresenta la pendenza negativa nel grafico della quantità rispetto al tempo.
Il tasso di intervallo nel processo adiabatico si riferisce alla diminuzione della temperatura nell'atmosfera terrestre con l'altitudine. Qui, la temperatura è la quantità decrescente. La velocità con cui diminuisce è chiamata lapse rate.
Cos'è il tasso adiabatico secco?
Per processo adiabatico si intende un processo in cui non vi è trasferimento di calore attraverso le pareti del sistema e dell'ambiente circostante. Il calore non può sfuggire alle pareti del sistema adiabatico e non può entrare attraverso le pareti del sistema adiabatico.
Secco rappresenta l'assenza di acqua o contenuto di umidità nell'atmosfera. Il tasso di diminuzione della temperatura con l'altitudine quando l'aria all'interno del sistema è secca è chiamato tasso adiabatico secco.
Come calcolare il lapse rate adiabatico secco?
Per calcolare il gradiente adiabatico secco, è necessario conoscere l'attrazione gravitazionale e il calore specifico a pressione costante dell'aria locale.
Il tasso adiabatico secco può essere calcolato come:
Dove,
Il simbolo greco Gamma si riferisce al gradiente in unità SI cioè temperatura, T diviso per altitudine, Z (in m).
g rappresenta l'attrazione gravitazionale e Cp rappresenta il calore specifico a pressione costante.
Pelle secca adiabatico formula del tasso di decadenza
Come discusso sopra, la formula per calcolare il gradiente adiabatico secco richiede calore specifico locale e attrazione gravitazionale.
La formula del gradiente adiabatico secco può essere data come:
Dove,
Il simbolo greco Gamma si riferisce al gradiente in unità SI cioè temperatura, T diviso per altitudine, Z (in m).
g rappresenta l'attrazione gravitazionale e Cp rappresenta il calore specifico a pressione costante.
La velocità adiabatica secca è costante?
Il secco la velocità adiabatica può essere considerata costante perché priva di calore viene trasferito dal pacco d'aria in movimento.
Anche nella formula della velocità adiabatica secca, possiamo vedere che la gravità,g e il calore specifico, Cp rimangono costanti.
Cos'è il tasso adiabatico umido?
Umidità significa qualsiasi cosa che abbia contenuto d'acqua. Più contenuto d'acqua significa più umidità.
Per tasso adiabatico umido si intende il tasso di diminuzione della temperatura con l'altitudine quando l'aria nel sistema ha contenuto d'acqua.
Qual è la formula per il tasso adiabatico umido?
Il tasso adiabatico umido può essere dato come:
Dove,
La lettera greca Gamma rappresenta il gradiente di velocità sul bagnato
g è l'accelerazione gravitazionale terrestre
Hv è il calore di vaporizzazione
R al numeratore rappresenta il calore specifico dell'aria secca
R al denominatore rappresenta il calore specifico dell'aria umida
Cpd è il calore specifico dell'aria secca a pressione costante
T è la temperatura in K
Che cos'è il tasso di decadimento ambientale?
Proprio come il lapse rate adiabatico secco e adiabatico umido lapse rate, il lapse rate ambientale è anche correlato al tasso di diminuzione della temperatura.
Il tasso di diminuzione della temperatura con l'altitudine in un'atmosfera circostante stagnante è chiamato tasso di decadimento ambientale o ELR.
Cos'è un sistema adiabatico?
Un sistema è lo spazio tridimensionale che viene preso sotto osservazione. Il sistema è differenziato dall'ambiente circostante da muri o confine del sistema.
Un sistema adiabatico è un sistema i cui confini non consentono il passaggio del calore. Ciò significa che il calore non può entrare o uscire dal sistema e rimane costante.
Matematicamente,
DelQ= 0
Dove, Del rappresenta la variazione della quantità e,
Q rappresenta il calore all'interno del sistema.
Quali sono i diversi tipi di sistemi termodinamici?
Il tipo di confini determina le caratteristiche del sistema. In base al tipo di confine del sistema, i sistemi termodinamici possono essere classificati nei seguenti tipi:
- Sistema aperto– Un sistema aperto è un sistema in cui può avvenire sia il trasferimento di massa che quello di calore. Il confine del sistema è tale che consente sia alla massa che al calore di entrare o uscire dal sistema. Un esempio di sistema aperto è il serbatoio dell'acqua aperto dall'alto.
- Sistema chiuso– Un sistema chiuso è quello in cui nessuna massa può entrare ma può avvenire il trasferimento di calore. Un esempio di questo sistema è l'acqua riempita all'interno di una bottiglia di plastica.
- Sistema isolato– In questo sistema non può avvenire alcun trasferimento di massa o di calore. Un esempio di questo sistema è la bevanda calda conservata in thermos.
- Sistema adiabatico- In questo sistema, la massa può fluire attraverso il sistema ma non può aver luogo il trasferimento di calore. Un esempio di questo sistema è Nozzle. Nell'ugello, i gas caldi entrano attraverso l'ingresso ed escono dall'uscita, il trasferimento di calore non avviene attraverso le pareti dell'ugello.
Rappresentazione matematica dei sistemi termodinamici
Di seguito sono riportate le rappresentazioni matematiche dei diversi sistemi termodinamici:
- Sistema aperto- In un sistema aperto, può avvenire sia il trasferimento di massa che di calore.
Così,
e,
- Sistema chiuso: solo in sistema chiuso trasferimento di calore avviene e non avviene alcun trasferimento di massa.
Così,
e,
- Sistema isolato- In un sistema isolato, non può aver luogo né trasferimento di calore né trasferimento di massa.
Così,
e,
- Sistema adiabatico- Nel sistema adiabatico, avviene solo il trasferimento di massa e non avviene alcun trasferimento di calore.
Così,
e,
Dove,
m è la massa e Q è il contenuto di calore nel sistema.
Tipi di processi termodinamici
Esistono diversi tipi di processi termodinamici che un fluido di lavoro può subire. Diversi processi termodinamici significano che diverse proprietà saranno raggiunte dal fluido di lavoro.
- Processo isotermico- Nel processo isotermico, la temperatura del sistema rimane costante.
Matematicamente,
Dove, T è la temperatura
- Processo adiabatico- Nel processo adiabatico, il contenuto di calore del sistema rimane costante.
Matematicamente,
Dove, Q è il contenuto di calore
- Processo isobarico- Nel processo isobarico, la pressione rimane costante all'interno del sistema.
Matematicamente,
Dove, P è la pressione nel sistema
- Processo isocoro- Nel processo isocoro, il volume rimane costante all'interno del sistema.
Matematicamente,
V è il volume
Lavoro svolto in diversi processi termodinamici
Poiché il fluido di lavoro prende percorsi diversi in diversi sistemi termodinamici, anche la quantità di lavoro svolto cambia da processo a processo
Il lavoro svolto dai diversi processi termodinamici è riportato di seguito:
- Lavoro svolto processo isotermico-
W = nRTln(V2/V1)
Dove,
R è la costante universale dei gas
V2 e V1 sono rispettivamente il volume dopo il processo isotermico e prima del processo
- Lavoro svolto nel processo isobarico-
- Lavoro svolto nel processo isocoro-
- Lavoro svolto in adiabatico processi-
W = nR(T2-T1)/γ-1
La lettera greca Gamma rappresenta l'indice di calore specifico
Cos'è l'indice adiabatico?
L'indice adiabatico è il rapporto tra il calore specifico del gas a pressione costante e il calore specifico del gas a volume costante.
Matematicamente può essere dato come,
g = Cp/Cv
È un rapporto molto importante in quanto viene utilizzato per trovare le pendenze e il lavoro svolto in diversi processi termodinamici.
Rappresentazione grafica di diversi processi termodinamici
L'equazione generale di qualsiasi processo termodinamico è riportata di seguito:
PVn = C
Diversi processi termodinamici possono essere tracciati nel grafico come mostrato di seguito-
Immagine crediti: toppr.com
Le pendenze di questi processi è differente a causa dell'indice adiabatico, n.
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Ciao .... Sono Abhishek Khambhata, ho perseguito B. Tech in ingegneria meccanica. Durante i miei quattro anni di ingegneria, ho progettato e pilotato veicoli aerei senza pilota. Il mio forte è la meccanica dei fluidi e l'ingegneria termica. Il mio progetto del quarto anno era basato sul miglioramento delle prestazioni dei veicoli aerei senza pilota utilizzando la tecnologia solare. Mi piacerebbe entrare in contatto con persone che la pensano allo stesso modo.
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