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Coefficiente di dilatazione adiabatica
| Coefficiente di dilatazione adiabatica per varie sostanze[1][2]
|
| T
|
X
|
γ
|
|
T
|
X
|
γ
|
|
T
|
X
|
γ
|
| −181 °C
|
H2
|
1,597
|
200 °C
|
Aria
secca
|
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
|
Aria
secca
|
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
|
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:[3]
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[4]:
 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 :
 
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 della molecola, dalla sua massa molare e dalla costante universale dei gas . 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 stesse proprietà citate per il gas ideale. Ciò può essere valido solamente a pressioni sufficientemente basse.
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
- ^ Frank M. White, Fluid Mechanics 4ª ed. McGraw Hill.
- ^ Lange's Handbook of Chemistry, 10ª ed. pag. 1524.
- ^ Paolo Mazzoldi, Massimo Nigro e Cesare Voci, Fisica - Volume I (seconda edizione), Napoli, EdiSES, 2010, ISBN 88-7959-137-1. p.405
- ^ Gian Paolo Parodi, Marco Ostili e Guglielmo Mochi Onori, L'evoluzione della fisica, vol.3, Torino, Paravia, 2006, ISBN 978-88-39-51610-7. p.386
Bibliografia
- Paolo Mazzoldi, Massimo Nigro e Cesare Voci, Fisica - Volume I (seconda edizione), Napoli, EdiSES, 2010, ISBN 88-7959-137-1.
- Gian Paolo Parodi, Marco Ostili e Guglielmo Mochi Onori, L'evoluzione della fisica, vol.3, Torino, Paravia, 2006, ISBN 978-88-39-51610-7.
Voci correlate
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