Adyabatik Süreç Nedir?

Fizikte adyabatik bir süreç, çevresi ile ısı alışverişi yapmayan bir sistemdir. Bu, sistemin iş yaptığı - hareket veya mekanik iş - olduğu zaman ideal olarak çevresini daha sıcak veya soğuk yapmaz demektir. Gaz içeren sistemler için, adyabatik bir proses genellikle çevre çevreyi etkilemeden sıcaklığın kayması sıcaklığındaki değişiklikleri gerektirir. Dünya atmosferinde, hava kütleleri adyabatik genişleme geçirecek ve soğuyacak, ya da adyabatik sıkıştırma deneyimleyecek ve ısınacaktır. Mühendisler, en azından kısmen adyabatik süreçleri olan çeşitli motorlar tasarladılar.

Adyabatik bir işlem, bir sistemin çevresindeki çevreye ısı kazanmadığı veya kaybetmediği termodinamik bir işlemdir. Bir termodinamik işlem, bir sistemdeki enerjinin bir başlangıç ​​durumundan bitiş durumuna kadar değişen bir değişimin ölçümü olarak anlaşılabilir. Termodinamik uygulamalarında, bir sistem, bir gezegen, bir hava kütlesi, bir dizel motor veya evren olsun, tek tip özelliklere sahip, açıkça tanımlanmış herhangi bir alan olabilir. Sistemler birçok termodinamik özelliğe sahipken, burada önemli olan, ısı kazanımı veya ısı kaybı ile ölçülen sıcaklık değişimidir.

Bir sistemin iç enerjisinde bir değişiklik, içten yanmalı güç kullanan bir makinenin parçalarını hareket ettirdiği gibi, bu sistemin iş yaptığı zaman meydana gelecektir. Hava gibi çoğu atmosferik gazı içeren adyabatik işlemlerde, sistem içindeki gazın sıkıştırılması gazın ısınmasına neden olurken genleşme onu soğutur. Bazı buhar motorları basıncı ve dolayısıyla sıcaklığı arttırmak için bu işlemden yararlanmıştır ve adyabatik motorlar olarak kabul edilir. Bilim adamları, adyabatik süreçleri - makinelerden hava sistemlerine - kendi orijinal sıcaklıklarına göre tersinir olup olmadıklarına göre sınıflandırırlar.

Adyabatik bir süreç içerisinde, sıcaklık değişikliği yalnızca yaptığı iş nedeniyle, fakat çevreye ısı kaybı nedeniyle gerçekleşmez. Yükselen hava, komşu hava kütlelerine ısı kaybetmeden soğur. Soğutur, çünkü havayı toprağa daha yakın bir yere sıkıştıran ve ısıtan atmosferik basınç irtifa ile düşer. Bir gaz üzerindeki basınç azaldıkça genleşecek ve termodinamik yasalar genleşmeyi iş olarak kabul eder. Hava kütlesi genişlediğinde ve iş yaptığında, çok farklı sıcaklıklara sahip olabilecek diğer hava kütlelerine ısı kaybetmez ve bu nedenle adyabatik bir işleme tabi tutulur.

Mükemmel bir adyabatik sistemin varlığı neredeyse imkansızdır, çünkü bazı ısılar genellikle kaybedilir. Bilim adamlarının rahatlık için mükemmel bir sistem olduğunu belirten adyabatik süreçleri modellemek için kullandıkları matematiksel denklemler vardır. Gerçek motorları veya cihazları planlarken bunlar ayarlanmalıdır. Adyabatik bir sürecin tam tersi, ısının sistem dışından çevre çevresine aktarıldığı izotermal bir işlemdir. Bir gaz, ayarlanmış basıncı olan bir sistemin dışına serbestçe yayılırsa, izotermal bir işlemden geçer.