กระบวนการอะเดียแบติกคืออะไร?

ในฟิสิกส์กระบวนการอะเดียแบติกคือระบบที่ไม่แลกเปลี่ยนความร้อนกับสภาพแวดล้อม ซึ่งหมายความว่าเมื่อระบบทำงานได้ไม่ว่าการเคลื่อนไหวหรือการทำงานเชิงกลมันจะไม่ทำให้สภาพแวดล้อมอุ่นขึ้นหรือเย็นลง สำหรับระบบที่เกี่ยวข้องกับก๊าซกระบวนการอะเดียแบติกมักจะต้องการการเปลี่ยนแปลงแรงดันในการเปลี่ยนอุณหภูมิโดยไม่ส่งผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมโดยรอบ ในชั้นบรรยากาศของโลกมวลอากาศจะได้รับการขยายตัวแบบอะเดียแบติกและเย็นตัวลงหรือพวกเขาจะได้สัมผัสกับการอัดแบบอะเดียแบติกและทำให้ร้อนขึ้น วิศวกรได้ออกแบบเอ็นจิ้นต่างๆด้วยกระบวนการที่มีอะเดียแบติกน้อยที่สุด

กระบวนการอะเดียแบติกคือกระบวนการทางอุณหพลศาสตร์ซึ่งระบบไม่ได้รับหรือสูญเสียความร้อนไปยังสภาพแวดล้อมโดยรอบ กระบวนการทางอุณหพลศาสตร์สามารถเข้าใจได้ว่าเป็นการวัดการเปลี่ยนแปลงพลังงานภายในระบบจากสถานะเริ่มต้นไปยังสถานะสิ้นสุด ในการประยุกต์ใช้อุณหพลศาสตร์ระบบอาจเป็นพื้นที่ที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนพร้อมด้วยชุดคุณสมบัติที่เป็นมาตรฐานไม่ว่าจะเป็นดาวเคราะห์มวลอากาศเครื่องยนต์ดีเซลหรือจักรวาล ในขณะที่ระบบมีคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์มากมายสิ่งสำคัญอย่างหนึ่งที่นี่คือการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิวัดจากการได้รับความร้อนหรือการสูญเสียความร้อน

การเปลี่ยนแปลงพลังงานภายในของระบบจะเกิดขึ้นเมื่อใดก็ตามที่ระบบทำงานได้เช่นเมื่อเครื่องจักรที่ขับเคลื่อนโดยการเผาไหม้ภายในเคลื่อนย้ายชิ้นส่วน ในกระบวนการอะเดียแบติกที่เกี่ยวข้องกับก๊าซบรรยากาศส่วนใหญ่เช่นอากาศการบีบอัดของก๊าซภายในระบบทำให้ก๊าซอุ่นในขณะที่การขยายตัวทำให้เย็นลง เครื่องยนต์ไอน้ำบางรุ่นใช้ประโยชน์จากกระบวนการนี้เพื่อเพิ่มแรงดันและอุณหภูมิดังนั้นจึงถือว่าเป็นเครื่องยนต์อะเดียแบติก นักวิทยาศาสตร์จำแนกกระบวนการอะเดียแบติก - จากเครื่องจักรไปยังระบบสภาพอากาศ - ตามที่พวกมันสามารถกลับคืนสู่อุณหภูมิเดิมได้หรือไม่

ภายในกระบวนการอะเดียแบติกการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิจะเกิดขึ้นเนื่องจากงานที่ทำ แต่ไม่ได้เกิดจากการสูญเสียความร้อนกับสภาพแวดล้อม อากาศที่เพิ่มขึ้นเย็นลงโดยไม่สูญเสียความร้อนไปสู่มวลอากาศที่อยู่ใกล้เคียง มันเย็นตัวลงเพราะความกดอากาศซึ่งบีบอัดและทำให้อากาศร้อนขึ้นใกล้กับพื้นผิวโลกลดลงตามระดับความสูง เมื่อความดันก๊าซลดลงมันจะขยายตัวและกฎทางอุณหพลศาสตร์พิจารณาการขยายตัวเพื่อให้ทำงานได้ เมื่อมวลอากาศขยายตัวและทำงานได้มันจะไม่สูญเสียความร้อนไปยังมวลอากาศอื่น ๆ ที่อาจมีอุณหภูมิแตกต่างกันมากและผ่านกระบวนการอะเดียแบติก

มันแทบจะเป็นไปไม่ได้ที่ระบบอะเดียแบติกสมบูรณ์แบบจะมีอยู่เพราะความร้อนบางส่วนจะหายไป มีสมการทางคณิตศาสตร์ที่นักวิทยาศาสตร์ใช้เพื่อจำลองกระบวนการอะเดียแบติกที่ถือว่าเป็นระบบที่สมบูรณ์แบบเพื่อความสะดวก สิ่งเหล่านี้จะต้องปรับเปลี่ยนเมื่อวางแผนเครื่องยนต์หรืออุปกรณ์จริง ตรงข้ามของกระบวนการอะเดียแบติกคือกระบวนการความร้อนซึ่งมีการถ่ายเทความร้อนภายนอกระบบไปยังสภาพแวดล้อมโดยรอบ หากก๊าซมีการขยายตัวได้อย่างอิสระนอกระบบด้วยแรงดันที่ควบคุมได้มันจะผ่านกระบวนการไอความร้อน