Adiabatenexponent
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Der Adiabatenexponent, auch als Adiabatenkoeffizient, Adiabatenindex oder seltener Isentropenkoeffizient bezeichnet, ist ein Begriff aus der Thermodynamik. Je nach Kontext wird er als κ (kappa) oder γ (gamma) geschrieben. Er ist eine wichtige Größe bei der Beschreibung adiabatischer Zustandsänderungen, insbesondere bei Gasen.
Er ist definiert als das Verhältnis der spezifischen Wärmekapazitäten bei konstantem Druck (cp) und konstantem Volumen (cV). Der Adiabatenexponent hängt von der Zahl f der Freiheitsgrade der Gasteilchen ab
bzw. 
.
Die Gasteilchen besitzen 3 Translationsfreiheitsgrade, bei atomaren Gasen wie Helium sind das auch schon alle Freiheitsgrade. Moleküle besitzen zusätzlich Rotations- und Schwingungszustände, die bei höheren Temperaturen thermisch angeregt werden können. Daher ist der Adiabatenexponent im allgemeinen temperaturabhängig: Mit abnehmender Temperatur "frieren" immer mehr Freiheitsgrade ein, insbesondere Schwingungsfreiheitsgrade.
Der Adiabatenkoeffizient von (trockener) Luft beträgt unter Normalbedingungen κ = 1,402 und liegt damit nahe bei 1,4, was der theoretische Wert für 3 Translations- und 2 Rotationsfreiheitsgrade (bei zweiatomigen Molekülen ist in diesem Sinne keine Rotation um die Verbindungsachse möglich, bei größeren Molekülen gibt es 3 Rotationsfreiheitsgrade) wäre; Schwingungszustände werden also kaum angeregt. Bei viel höheren Temperaturen kommt es neben den Molekülschwingungen durch Dissoziations- und Ionisationsvorgänge zu noch mehr Freiheitsgraden. Bei feuchter Luft kann es bei Expansion z.B. infolge der Abkühlung zum Wasserausfall kommen: durch die freiwerdende Kondensationswärme wird der Adiabatenkoeffizient niedriger.
Siehe auch: Schallgeschwindigkeit.
