Qu'est-ce qu'un processus adiabatique?
En physique, un processus adiabatique est un système qui n'échange pas de chaleur avec son environnement. Cela signifie que lorsque le système effectue un travail - qu'il s'agisse de mouvement ou de travail mécanique - il ne rend pas idéalement son environnement plus chaud ou plus frais. Pour les systèmes impliquant des gaz, un processus adiabatique nécessite généralement des changements de pression pour déplacer la température sans affecter l'environnement environnant. Dans l'atmosphère de la Terre, les masses d'air subiront une expansion adiabatique et se rafraîchir, ou elles subiront une compression adiabatique et se réchauffer. Les ingénieurs ont conçu divers moteurs avec des processus qui sont au moins partiellement adiabatiques.
Un processus adiabatique est un processus thermodynamique dans lequel un système ne gagne pas ou ne perd pas de chaleur dans son environnement. Un processus thermodynamique peut être compris comme une mesure des changements d'énergie au sein d'un système, pris d'un état débutant à un état de fin. Dans les applications de la thermodynamique, un système peut être tout espace clairement défini wavec un ensemble uniforme de propriétés, que ce soit une planète, une masse d'air, un moteur diesel ou l'univers. Alors que les systèmes ont de nombreuses propriétés thermodynamiques, l'important ici est le changement de température, mesuré par le gain de chaleur ou la perte de chaleur.
Un changement dans l'énergie interne d'un système se produira chaque fois que ce système fonctionne, comme lorsqu'une machine alimentée par la combustion interne déplace ses pièces. Dans les processus adiabatiques impliquant la plupart des gaz atmosphériques, tels que l'air, la compression du gaz dans le système fait réchauffer le gaz, tandis que l'expansion la refroidit. Certains moteurs à vapeur ont profité de ce processus pour augmenter la pression et donc la température, et sont considérés comme des moteurs adiabatiques. Les scientifiques classent les processus adiabatiques - des machines aux systèmes météorologiques - selon qu'ils sont ou non réversibles à leur température d'origine.
Dans un processus adiabatique, une températureLe changement ne se produira qu'en raison du travail qu'il effectue, mais pas en raison de la perte de chaleur dans son environnement. L'augmentation de l'air se refroidit sans perdre de chaleur contre les masses d'air voisines. Il refroidit parce que la pression atmosphérique, qui comprime et chauffe l'air plus près de la surface de la Terre, diminue avec l'altitude. À mesure que la pression sur un gaz est réduite, elle se développera et les lois thermodynamiques considèrent l'expansion comme un travail. Lorsque la masse d'air se développe et effectue un travail, il ne perd pas de chaleur à d'autres masses d'air qui peuvent avoir des températures très différentes, et subit ainsi un processus adiabatique.
Il est presque impossible qu'un système adiabatique parfait existe, car une certaine chaleur est généralement perdue. Il existe des équations mathématiques que les scientifiques utilisent pour modéliser les processus adiabatiques qui supposent un système parfait pour la commodité. Ceux-ci doivent être ajustés lors de la planification des moteurs ou des appareils réels. L'opposé d'un processus adiabatique est un processus isotherme, où la chaleur est transférée en dehors du système à son E environnantnvironment. Si un gaz se développe librement en dehors d'un système avec une pression réglementée, il subit un processus isotherme.