Poissonova konstanta je poměr tepelných kapacit plynu při stálém tlaku a stálém objemu (celkových, měrných nebo molárních tepelných kapacit).

je Poissonova konstanta je tepelná kapacita při stálém tlaku (celková nebo molární) je tepelná kapacita při stálém objemu (celková nebo molární) a jsou příslušné měrné tepelné kapacity.

Protože je vždy větší než , je Poissonova konstanta vždy větší než 1.

Poissonova konstanta umožňuje popsat adiabatický děj: , kde je tlak plynu, je objem plynu a je Poissonova konstanta.

Pro ideální plyn lze konstantu odvodit z tvaru molekuly, který udává počet stupňů volnosti soustavy. Reálné plyny mají hodnotu této "konstanty" mírně odlišnou a navíc závislou na teplotě.

Značení Poissonova konstanta je obvykle značena řeckým písmenem γ pro ideální plyny nebo řeckým písmenem κ pro reálné plyny. V technické praxi se používá též písmeno k latinské abecedy.

Výpočet Podle definice platí , V této rovnici je molární tepelná kapacita při stálém tlaku, je molární tepelná kapacita při stálém objemu, je měrná tepelná kapacita při stálém tlaku a je měrná tepelná kapacita při stálém objemu.

Vlastnosti Poněvadž je , platí vždy .

Hodnoty pro ideální plyny Pro klasické ideální plyny lze Poissonovu konstantu určit z počtu stupňů volnosti dané molekuly podle vzorce: nebo také kde je počet stupňů volnosti dané molekuly.

Typ plynu Počet stupňů volnosti jednoatomový 3 translační dvouatomový 5 (navíc dva rotační) víceatomový s pevnou molekulou 6 (navíc zbylý rotační) víceaatomový se semirigidní molekulou 7 (navíc jeden vibrační)

Hodnoty pro reálné plyny Vzduch, který je z drtivé většiny složen z dvouatomových molekul kyslíku a dusíku, lze počítat přibližně jako dvouatomový plyn. Pro reálné dvou- a víceatomové plyny obvykle tato konstanta klesá s teplotou, což lze spojit s přibývajícími stupni volnosti vlivem dostatečné energie molekul k excitaci vyšších rotačních nebo vibračních stavů.

+ Poissonovy konstanty pro některé plyny za běžného tlaku Teplota Plyn κ Teplota Plyn κ Teplota Plyn κ −200 °C H2Engineering Toolbox: Hochtemperatur-cp-Werte 1,65 0 °C Suchý vzduch 1,40 −180 °C N2 1,43 −73 °C 1,44 400 °C 1,37 20 °C 1,40 20 °C 1,41 1000 °C 1,32 500 °C 1,36 1000 °C 1,36 2000 °C 1,301000 °C 1,32 2000 °C 1,31 −55 °C CO2 1,35 2000 °C 1,30−250 °C až 1500 °C He 1,67 20 °C 1,29−73 °C CH4 1,34 400 °C 1,24 20 °C 1,31 1000 °C 1,18 350 °C 1,18 100 °C H2O</td> 1,33 2000 °C 1,16 1000 °C 1,11 200 °C1,3220 °C CO 1,40 20 °C NH3 1,29 500 °C1,281000 °C1,32450 °C1,20 1000 °C1,232000 °C1,290 °C až 500 °CNe, Ar Xe, Kr1,67 2000 °C1,19−180 °C O21,44 20 °CNO1,3720 °C 1,40 20 °C SO2 1,28 2000 °C1,29400 °C 1,34 250 °C1,22 20 °C N2O1,321000 °C1,3115 °C C2H6 1,20 20 °C NO21,282000 °C1,2815 °C C3H8 1,13

Související články Mayerův vztah Siméon Denis Poisson Adiabatický děj

Reference

Kategorie:Termodynamika