Il coefficiente di dilatazione adiabatica o indice adiabatico o rapporto tra i calori specifici è il rapporto tra il calore specifico a pressione costante () ed il calore specifico a volume costante () di un gas: p.405
In alcuni casi è anche conosciuto come fattore di espansione isoentropica ed è denotato con la lettera o , rispettivamente di preferenza in meccanica statistica e ingegneria chimica, e in ingegneria meccanica.
Per quanto riguarda i gas perfetti, il rapporto tra i calori specifici vale p.386: per gas monoatomici; per gas biatomici; per gas poliatomici.
Per la relazione di Mayer (, dove è la costante universale dei gas) si possono scrivere i calori specifici a pressione e volume costante in funzione del coefficiente :
Esempi di coefficienti + Coefficiente di dilatazione adiabatica per varie sostanzeFrank M. White, Fluid Mechanics, 4ª ed., McGraw Hill.Lange's Handbook of Chemistry, 10ª ed., p. 1524. T X γ T X γ T X γ −181 °C H2 1,597 200 °C Ariasecca 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</td> 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 Ariasecca 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
Differenze tra gas ideale e gas reale Per un gas ideale si può dimostrare come il coefficiente di dilatazione adiabatica dipenda solamente dai gradi di libertà medi delle sue molecole e dalla sua massa molecolare media. Questo implica la sua costanza con la pressione e la temperatura. Per un gas reale non è così: le sue proprietà cambiano soprattutto con la pressione (più la pressione è bassa, più il gas è rarefatto e simile a uno ideale), dunque non sarebbe del tutto corretto affermare che dipenda solo dalle sole proprietà citate per il gas ideale. Ciò può infatti essere valido solamente a pressioni sufficientemente basse, cioè appunto nel limite di sua approssimabilità a gas ideale. Inoltre, per un gas reale si nota sperimentalmente una crescita piuttosto elevata di con la pressione; il coefficiente di dilatazione adiabatica invece tende a scendere lentamente. Dunque, è sbagliato considerare uguali e per un gas reale, poiché sono misurati a partire da due serie di ipotesi diverse (espansione adiabatica per , rapporto di calori specifici per ).
Note
Bibliografia
Voci correlate Calore specifico Trasformazione isoentropica Modulo di compressibilità Velocità del suono Dilatabilità termica Comprimibilità barica Esperimento di Rüchardt
Categoria:Grandezze termodinamiche Categoria:Rapporti