Mi az adiabatikus folyamat?

A fizikában az adiabatikus folyamat olyan rendszer, amely nem cseréli a hőt a környezetével.Ez azt jelenti, hogy amikor a rendszer munkát végez, és mdash;Akár mozgás, akár mechanikus munka és mdash;Ideális esetben nem teszi a környezetét melegebbé vagy hűvösebbé.A gázokat bevonó rendszerek esetében az adiabatikus folyamat általában a hőmérséklet eltolódását igényli a nyomás megváltoztatását anélkül, hogy befolyásolná a környező környezetet.A Föld légkörében a légtömeg adiabatikus táguláson megy keresztül, és lehűl, vagy adiabatikus kompressziót fog tapasztalni, és felmelegszik.A mérnökök különféle motorokat terveztek olyan folyamatokkal, amelyek legalább részben adiabatikusak.

Az adiabatikus folyamat olyan termodinamikai folyamat, amelyben a rendszer nem nyeri vagy veszíti el hőt a környező környezetében.A termodinamikai folyamat úgy érthető, mint egy rendszeren belüli energiaváltozás mérését, amely a kezdeti állapotból a végső állapotba kerül.A termodinamika alkalmazásában a rendszer bármilyen egyértelműen meghatározott hely lehet, egyenletes tulajdonságokkal, akár bolygó, légtömeg, dízelmotor vagy az univerzum.Míg a rendszerek sok termodinamikai tulajdonsággal rendelkeznek, itt a fontos hőmérsékletváltozás, hőnövekedést vagy hőveszteséggel mérve.

A rendszer belső energiájának megváltoztatása akkor fordul elő, amikor ez a rendszer munkát végez, mint amikor a belső égés által üzemeltetett gép mozgatja az alkatrészeit.A legtöbb légköri gázt érintő adiabatikus folyamatokban, mint például a levegő, a gáz összenyomása a rendszerben a gáz felmelegedését okozza, míg a tágulás lehűti.Egyes gőzmotorok kihasználták ezt a folyamatot a nyomás és ezáltal a hőmérséklet növelése érdekében, és adiabatikus motoroknak tekintik őket.A tudósok osztályozzák az adiabatikus folyamatokat mdash;a gépektől az időjárási rendszerekig és mdash;annak szerint, hogy az eredeti hőmérsékletükre visszafordíthatók -e.

Egy adiabatikus folyamaton belül a hőmérsékletváltozás csak az elvégzett munka miatt történik, de a környezetének hővesztesége miatt nem.Az emelkedő levegő lehűl, anélkül, hogy a szomszédos légtömegek hőt veszítenek.Hűszik, mert a légköri nyomás, amely összenyomja és melegíti a levegőt a Föld felületéhez közelebb, a magassággal csökken.Mivel a gázra gyakorolt nyomás csökken, kibővül, és a termodinamikai törvények a bővítést munkának tekintik.Amikor a légtömeg kibővül és munkát végez, akkor nem veszíti el a hőt más légtömegekre, amelyeknek nagyon eltérő hőmérséklete lehet, és így adiabatikus folyamaton megy keresztül.

Szinte lehetetlen, hogy a tökéletes adiabatikus rendszer létezzen, mert általában némi hő veszít.Vannak olyan matematikai egyenletek, amelyeket a tudósok használnak olyan adiabatikus folyamatok modellezésére, amelyek tökéletes rendszert feltételeznek a kényelem érdekében.Ezeket a tényleges motorok vagy eszközök tervezésekor be kell módosítani.Az adiabatikus folyamat ellentéte egy izotermikus folyamat, ahol a hőt a rendszeren kívül helyezik át a környező környezetbe.Ha egy gáz szabadon kibővül egy szabályozott nyomással rendelkező rendszeren kívül, akkor izotermikus folyamaton megy keresztül.