Hvad er en adiabatisk proces?
I fysik er en adiabatisk proces et system, der ikke udveksler varme med dets miljø.Dette betyder, når systemet udfører arbejde mdash;om bevægelse eller mekanisk arbejde mdash;Det gør ideelt ikke sine omgivelser varmere eller køligere.For systemer, der involverer gasser, kræver en adiabatisk proces normalt ændringer i tryk for at skifte temperatur uden at påvirke det omgivende miljø.I jordens atmosfære vil luftmasser gennemgå adiabatisk ekspansion og køle ned, eller de vil opleve adiabatisk komprimering og varme op.Ingeniører har designet forskellige motorer med processer, der i det mindste delvist er adiabatiske.
En adiabatisk proces er en termodynamisk proces, hvor et system ikke får eller mister varme til dets omgivende miljø.En termodynamisk proces kan forstås som en måling af energiændringer i et system, taget fra en begyndelsestilstand til en sluttilstand.I anvendelser af termodynamik kan et system være et hvilket som helst klart defineret rum med et ensartet sæt egenskaber, hvad enten det er en planet, en luftmasse, en dieselmotor eller universet.Mens systemer har mange termodynamiske egenskaber, er den vigtige her temperaturændring, målt ved varmeforøgelse eller varmetab.
En ændring i den interne energi i et system vil forekomme, når dette system udfører arbejde, som når en maskine drevet af forbrænding bevæger sine dele.I adiabatiske processer, der involverer de fleste atmosfæriske gasser, såsom luft, får komprimering af gassen i systemet gassen til at varme, mens udvidelsen afkøles den.Nogle dampmotorer har draget fordel af denne proces for at øge trykket og dermed temperatur og betragtes som adiabatiske motorer.Forskere klassificerer adiabatiske processer mdash;Fra maskiner til vejrsystemer mdash;i henhold til om de er reversible for deres oprindelige temperatur eller ej.
Inden for en adiabatisk proces vil der kun ske en temperaturændring på grund af det arbejde, den udfører, men ikke på grund af varmetab til dets miljø.Stigende luft afkøles uden at miste varmen til nærliggende luftmasser.Det afkøles, fordi atmosfærisk tryk, der komprimerer og opvarmer luften tættere på jordoverfladen, falder med højden.Efterhånden som pres på en gas reduceres, vil det udvide sig, og termodynamiske love betragter ekspansion som arbejde.Når luftmassen udvides og udfører arbejde, mister den ikke varme til andre luftmasser, der kan have meget forskellige temperaturer, og dermed gennemgår en adiabatisk proces.
Det er næsten umuligt for et perfekt adiabatisk system at eksistere, fordi nogle varme normalt går tabt.Der er matematiske ligninger, som forskere bruger til at modellere adiabatiske processer, der antager et perfekt system til bekvemmelighed.Disse skal justeres, når de planlægger faktiske motorer eller enheder.Det modsatte af en adiabatisk proces er en isotermisk proces, hvor varme overføres uden for systemet til dets omgivende miljø.Hvis en gas udvides frit uden for et system med reguleret tryk, gennemgår den en isotermisk proces.