Τι είναι μια αδιαβατική διαδικασία;

Στη φυσική, μια αδιαβατική διαδικασία είναι ένα σύστημα που δεν ανταλλάσσει θερμότητα με το περιβάλλον του.Αυτό σημαίνει ότι όταν το σύστημα εκτελεί εργασία mdash;είτε κίνηση είτε μηχανική εργασία mdash;Δεν κάνει ιδανικά το περιβάλλον του θερμότερο ή πιο δροσερό.Για τα συστήματα που περιλαμβάνουν αέρια, μια αδιαβατική διαδικασία απαιτεί συνήθως αλλαγές στην πίεση στη θερμοκρασία μετατόπισης χωρίς να επηρεάζεται το περιβάλλον περιβάλλον.Στην ατμόσφαιρα της Γης, οι αέρας αέρα θα υποβληθούν σε αδιαβατική επέκταση και θα κρυώσουν ή θα βιώσουν αδιαβατική συμπίεση και θα ζεσταθούν.Οι μηχανικοί έχουν σχεδιάσει διάφορους κινητήρες με διαδικασίες που είναι τουλάχιστον εν μέρει αδιαβατικές.

Μια αδιαβατική διαδικασία είναι μια θερμοδυναμική διαδικασία στην οποία ένα σύστημα δεν κερδίζει ή χάνει θερμότητα στο περιβάλλον του.Μια θερμοδυναμική διαδικασία μπορεί να γίνει κατανοητή ως μέτρηση των αλλαγών ενέργειας μέσα σε ένα σύστημα, που λαμβάνεται από μια κατάσταση έναρξης σε κατάσταση λήξης.Σε εφαρμογές θερμοδυναμικής, ένα σύστημα μπορεί να είναι οποιοδήποτε σαφώς καθορισμένο διάστημα με ένα ομοιόμορφο σύνολο ιδιοτήτων, είτε έναν πλανήτη, μια μάζα αέρα, έναν κινητήρα ντίζελ ή το σύμπαν.Ενώ τα συστήματα έχουν πολλές θερμοδυναμικές ιδιότητες, η σημαντική εδώ είναι η αλλαγή θερμοκρασίας, που μετράται με αύξηση θερμότητας ή απώλεια θερμότητας.

Μια αλλαγή στην εσωτερική ενέργεια ενός συστήματος θα εμφανιστεί κάθε φορά που το σύστημα εκτελεί εργασία, όπως όταν ένα μηχάνημα που τροφοδοτείται από εσωτερική καύση κινεί τα μέρη του.Στις αδιαβατικές διεργασίες που περιλαμβάνουν τα περισσότερα ατμοσφαιρικά αέρια, όπως ο αέρας, η συμπίεση του αερίου μέσα στο σύστημα προκαλεί τη ζέστη του αερίου, ενώ η επέκταση το δροσίζει.Ορισμένες μηχανές ατμού έχουν επωφεληθεί από αυτή τη διαδικασία για να αυξήσουν την πίεση και επομένως τη θερμοκρασία και θεωρούνται αδιαβατικοί κινητήρες.Οι επιστήμονες ταξινομούν αδιαβατικές διαδικασίες mdash;από μηχανές σε καιρικά συστήματα mdash;Σύμφωνα με το αν είναι αναστρέψιμοι ή όχι στην αρχική τους θερμοκρασία.

Μέσα σε μια αδιαβατική διαδικασία, μια αλλαγή θερμοκρασίας θα συμβεί μόνο λόγω του έργου που εκτελεί, αλλά όχι λόγω απώλειας θερμότητας στο περιβάλλον της.Η άνοδος του αέρα ψύχεται χωρίς να χάσει θερμότητα στις γειτονικές μάζες αέρα.Ψύχεται επειδή η ατμοσφαιρική πίεση, η οποία συμπιέζει και θερμαίνει τον αέρα πιο κοντά στην επιφάνεια της Γης, μειώνεται με υψόμετρο.Καθώς μειώνεται η πίεση σε ένα αέριο, θα επεκταθεί και οι θερμοδυναμικοί νόμοι θεωρούν ότι η επέκταση είναι εργασία.Όταν η μάζα αέρα επεκτείνει και εκτελεί εργασία, δεν χάνει θερμότητα σε άλλες μάζες αέρα που μπορεί να έχουν πολύ διαφορετικές θερμοκρασίες και έτσι υφίστανται μια αδιαβατική διαδικασία.

Είναι σχεδόν αδύνατο για ένα τέλειο αδιαβατικό σύστημα να υπάρχει, επειδή κάποια θερμότητα συνήθως χάνεται.Υπάρχουν μαθηματικές εξισώσεις που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες για να μοντελοποιήσουν τις αδιαβατικές διαδικασίες που αναλαμβάνουν ένα τέλειο σύστημα για ευκολία.Αυτά πρέπει να ρυθμίζονται κατά τον προγραμματισμό πραγματικών κινητήρων ή συσκευών.Το αντίθετο μιας αδιαβατικής διαδικασίας είναι μια ισοθερμική διαδικασία, όπου η θερμότητα μεταφέρεται έξω από το σύστημα στο περιβάλλον του.Εάν ένα αέριο επεκταθεί ελεύθερα έξω από ένα σύστημα με ρυθμιζόμενη πίεση, υφίσταται ισοθερμική διαδικασία.