Co je to adiabatický proces?

Ve fyzice je adiabatický proces systém, který nevyměňuje teplo se svým prostředím. To znamená, že když systém provádí práci - ať už pohyb nebo mechanická práce - v ideálním případě neznamená, že jeho okolí teplejší nebo chladnější. U systémů zahrnujících plyny adiabatický proces obvykle vyžaduje změny tlaku k posunu teploty, aniž by to ovlivnilo okolní prostředí. V zemské atmosféře se vzduchové hmoty podrobí adiabatické expanzi a ochlazení, nebo zažijí adiabatickou kompresi a zahřívají se. Inženýři navrhli různé motory s procesy, které jsou alespoň částečně adiabatické.

Adiabatický proces je termodynamický proces, ve kterém systém nezískává ani neztratí teplo v okolním prostředí. Termodynamický proces lze chápat jako měření změn energie v systému, převzaté z počátečního stavu do koncového stavu. V aplikacích termodynamiky může být systém jakýkoli jasně definovaný prostor wJe rovnoměrná sada vlastností, ať už planeta, vzduchová hmota, dieselový motor nebo vesmír. Zatímco systémy mají mnoho termodynamických vlastností, důležitým je zde změna teploty, měřená tepelným ziskem nebo tepelnými ztrátami.

ke změně vnitřní energie systému dojde vždy, když tento systém provádí fungování, jako když stroj poháněný vnitřním spalováním přesune jeho části. V adiabatických procesech zahrnujících většinu atmosférických plynů, jako je vzduch, komprese plynu v systému způsobuje zahřátí plynu, zatímco expanze jej ochladí. Některé parní motory využily tohoto procesu ke zvýšení tlaku a tedy teploty a jsou považovány za adiabatické motory. Vědci klasifikují adiabatické procesy - od strojů po meteorologické systémy - podle toho, zda jsou reverzibilní na původní teplotu.

V rámci adiabatického procesu, teplotyK změně dojde pouze v důsledku práce, kterou provádí, ale ne kvůli ztrátám tepla do svého prostředí. Rostoucí vzduch chladí bez ztráty tepla na sousední vzduchové masy. Oceňuje se, protože atmosférický tlak, který stlačuje a zahřívá vzduch blíže k zemskému povrchu, klesá s nadmořskou výškou. S snížením tlaku na plyn se rozšíří a termodynamické zákony považují expanzi za práci. Když se vzduchová hmota rozšiřuje a provádí práci, neztrácí teplo na jiné vzduchové hmoty, které mohou mít velmi odlišné teploty, a tak podléhá adiabatickému procesu.

Je téměř nemožné, aby existoval dokonalý adiabatický systém, protože některé teplo se obvykle ztratí. Existují matematické rovnice, které vědci používají k modelování adiabatických procesů, které předpokládají dokonalý systém pro pohodlí. Musí být upraveny při plánování skutečných motorů nebo zařízení. Opakem adiabatického procesu je izotermální proces, kde se teplo přenáší mimo systém na jeho okolí EnVironment. Pokud se plyn volně rozšiřuje mimo systém s regulovaným tlakem, podstoupí izotermální proces.