Poissonova konštanta (iné názvy: Poissonovo čísloPoissonova konstanta. In: , pomer hmotnostných (resp. merných) tepelných kapacítISO 80000-5:2007, pomer tepelných kapacít) je podiel hmotnostnej tepelnej kapacity pri stálom tlaku a hmotnostnej tepelnej kapacity pri stálom objeme. Označuje sa , alebo k, alebo (v anglickej literatúre):
, kde
cp je hmotnostná tepelná kapacita pri stálom tlaku cV je hmotnostná tepelná kapacita pri stálom objeme.
Pre ideálne plyny je zhodná s veličinou nazývanou izoentropický exponent (=adiabatický exponent).
Veličina má význam v termodynamike stlačiteľných tekutín, kde sa objavuje najmä v rovniciach súvisiacich s adiabatickým dejom. Vystupuje napríklad vo vzťahu pre rýchlosť zvuku v plynoch.
Pôvod názvu Názov konštanty bol odvodený z toho, že vystupuje ako exponent v tzv. Poissonovom zákone platnom pre adiabatický dej ideálneho plynu.
Hodnota Hodnota tejto konštanty závisí od toho ako, sa jednotlivé pohyby molekuly podieľajú na jej energii. Preto je závislá od počtu stupňov voľnosti, a ďalších veličín je však vždy väčšia ako 1.
Pre ideálny plyn Poissonova konštanta ideálneho plynu závisí len od stupňov voľnosti molekúl plynu podľa vzťahu:
Pre jednoatómový plyn sú možné pohyby pozdĺž troch nezávislých súradnicových osí, t. j. má 3 stupne voľnosti:
Pre dvojatómový plyn sú možné pohyby pozdĺž troch nezávislých súradnicových osí a rotácie okolo dvoch osí (okrem osi prechádzajúcej stredom spojených atómov), t. j. má 5 stupňov voľnosti:
Pre trojatómový plyn sú možné pohyby pozdĺž troch nezávislých súradnicových osí a rotácie okolo troch osí, t. j. má 6 stupňov voľnosti:
Pre reálny plyn Pri reálnych plynoch je zhoda s hodnotou vypočítanou pre ideálny plyn dobrá iba pre jednoatómové plyny. Pre dvoj- a viacatómové molekuly sa prejavuje vplyv tvaru molekuly, veľkosti (hmotnosti) atómov a termodynamickej teploty. S klesajúcou teplotou hodnota konštanty rastie. V tabuľke sú uvedené experimentálne zistené hodnoty pre niektoré plyny.
Počet atómovv molekule plyn teplota (°C) Poissonovakonštanta jeden hélium (He) -180 1,660 kryptón (Kr) 19 1,680 xenón (Xe) 19 1,660 neón (Ne) 19 1,640argón (Ar) -180 1,760 15 1,680 ortuť (Hg) 360 1,670 dvavodík (H2) -181 1,597 100 1,404 2000 1,318kyslík (O2) -181 1,450 100 1,399 400 1,394vzduch (suchý) 0 1,403 100 1,401 1000 1,365 oxid uhoľnatý (CO) 20 1,400 jodovodík (HI) 100 1,400 bróm (Br2) 300 1,320 jód (I2) 185 1,300 viacvoda (H2O) 20 1,330 200 1,310Oxid uhličitý (CO2) 0 1,31 20 1,30 100 1,281 400 1,235 amoniak (NH3) 15 1,310metán (CH4) -115 1,410 20 1,320 etán (C2H6) 15 1,220 propán (C3H8) 16 1,130
Referencie
Zdroje Feynman R.P., Leighton R.B., Sands M.: Feynmanovy přednášky z fyziky 1/3. Fragment Havlíčkův Brod. 2000.
Kategória:Termodynamika Kategória:Materiálové konštanty Kategória:Tepelné vlastnosti materiálov Kategória:Tepelné kapacity Kategória:Eponymické termíny vo fyzike