Coeficient de dilatació adiabàtica

Coeficient de dilatació adiabàtica de diferents gasos[1][2]
Temp. Gas γ Temp. Gas γ Temp. Gas γ
–181 °C H2 1,597 200 °C Aire
sec
1,398 20 °C NO 1,40
–76 °C 1,453 400 °C 1,393 20 °C N2O 1,31
20 °C 1,41 1000 °C 1,365 –181 °C N2 1,47
100 °C 1,404 2000 °C 1,088 15 °C 1,404
400 °C 1,387 0 °C CO2 1,310 20 °C Cl2 1,34
1000 °C 1,358 20 °C 1,30 –115 °C CH4 1,41
2000 °C 1,318 100 °C 1,281 –74 °C 1,35
20 °C He 1,66 400 °C 1,235 20 °C 1,32
20 °C H2O 1,33 1000 °C 1,195 15 °C NH3 1,310
100 °C 1,324 20 °C CO 1,40 19 °C Ne 1,64
200 °C 1,310 –181 °C O2 1,45 19 °C Xe 1,66
–180 °C Ar 1,76 –76 °C 1,415 19 °C Kr 1,68
20 °C 1,67 20 °C 1,40 15 °C SO2 1,29
0 °C Aire
sec
1,403 100 °C 1,399 360 °C Hg 1,67
20 °C 1,40 200 °C 1,397 15 °C C2H6 1,22
100 °C 1,401 400 °C 1,394 16 °C C3H8 1,13

El coeficient de dilatació adiabàtica és la proporció entre la capacitat calorífica (també anomenada capacitat tèrmica) a pressió constant () i la capacitat calorífica a volum constant (). De vegades és també conegut com a factor d'expansió isentròpica o índex adiabàtic. Es denota amb l'expressió (gamma) o de vegades (kappa). Es defineix com:

On el valor de és la capacitat calorífica o capacitat calorífica específica d'un gas; els sufixos i es refereixen a les condicions de pressió constant i volum constant, respectivament.

Relacions amb un gas idealModifica

Per un gas ideal, la capacitat calorífica és constant amb la temperatura. Segons aquesta afirmació, l'entalpia es pot expressar com a   i l'energia interna com a  . Per tant, el coeficient de dilatació adiabàtica és la relació entre l'entalpia i l'energia interna:

 

De la mateixa manera, les capacitats calorífiques poden ser expressades en termes de la proporció ( ) i de la constant dels gasos ( ):

 

Sol ser difícil trobar informació sobre la  ; normalment és més fàcil trobar dades tabulades de la  . Per obtenir la primera es pot utilitzar la següent relació (tan sols en el cas de gasos ideals):

 

ReferènciesModifica

  1. White, Frank M. McGraw Hill. Fluid Mechanics (en anglès). 4a ed.. 
  2. Lange's Handbook of Chemistry (en anglès). 10a ed., p. 1524. 

Vegeu tambéModifica