Cos'è un processo adiabatico?

In fisica, un processo adiabatico è un sistema che non scambia calore con il suo ambiente.Ciò significa che quando il sistema esegue lavoro mdash;Sia movimento o lavoro meccanico mdash;Idealmente non rende il suo ambiente più caldo o più fresco.Per i sistemi che coinvolgono gas, un processo adiabatico di solito richiede variazioni di pressione per spostare la temperatura senza influire sull'ambiente circostante.Nell'atmosfera della Terra, le masse d'aria subiranno espansione adiabatica e si raffreddaranno, oppure sperimenteranno la compressione adiabatica e si riscaldano.Gli ingegneri hanno progettato vari motori con processi almeno parzialmente adiabatici.

Un processo adiabatico è un processo termodinamico in cui un sistema non guadagna o perde calore nell'ambiente circostante.Un processo termodinamico può essere inteso come una misurazione dei cambiamenti di energia all'interno di un sistema, portati da uno stato iniziale a uno stato finale.Nelle applicazioni della termodinamica, un sistema può essere uno spazio chiaramente definito con un insieme uniforme di proprietà, che si tratti di un pianeta, di una massa d'aria, di un motore diesel o dell'universo.Mentre i sistemi hanno molte proprietà termodinamiche, l'importante qui è il cambiamento di temperatura, misurato per guadagno di calore o perdita di calore.

Un cambiamento nell'energia interna di un sistema si verificherà ogni volta che quel sistema esegue lavoro, come quando una macchina alimentata dalla combustione interna sposta le sue parti.Nei processi adiabatici che coinvolgono la maggior parte dei gas atmosferici, come l'aria, la compressione del gas all'interno del sistema provoca il riscaldamento del gas, mentre l'espansione lo raffredda.Alcuni motori a vapore hanno sfruttato questo processo per aumentare la pressione e quindi la temperatura e sono considerati motori adiabatici.Gli scienziati classificano i processi adiabatici mdash;Dalle macchine ai sistemi meteorologici e mdash;Secondo se sono reversibili alla loro temperatura originale.

All'interno di un processo adiabatico, si verificherà una variazione di temperatura solo a causa del lavoro che svolge, ma non a causa della perdita di calore nel suo ambiente.L'aumento dell'aria si raffredda senza perdere calore per le masse d'aria vicine.Si raffredda perché la pressione atmosferica, che comprime e riscalda l'aria più vicina alla superficie delle terre, diminuisce con l'altitudine.Man mano che la pressione su un gas viene ridotta, si espanderà e le leggi termodinamiche considerano il lavoro.Quando la massa d'aria si espande ed esegue lavoro, non perde calore per altre masse d'aria che possono avere temperature molto diverse e quindi subisce un processo adiabatico.

È quasi impossibile esistere un perfetto sistema adiabatico, perché di solito un po 'di calore.Ci sono equazioni matematiche che gli scienziati usano per modellare i processi adiabatici che assumono un sistema perfetto per comodità.Questi devono essere regolati quando si pianificano motori o dispositivi effettivi.L'opposto di un processo adiabatico è un processo isotermico, in cui il calore viene trasferito al di fuori del sistema nell'ambiente circostante.Se un gas si espande liberamente al di fuori di un sistema con pressione regolata, subisce un processo isotermico.