Thermodynamics : Adiabatic Process

물리학에서 단열 프로세스는 열이 또는 내부로 전달되지 않는 열역학적 프로세스입니다. 일반적으로 전체 시스템을 강력한 절연 재료로 둘러싸거나 프로세스를 너무 빨리 수행하여 상당한 열 전달이 발생할 시간이 없어서 얻을 수 있습니다.

첫 번째 적용 열역학 법칙을 단열 과정에 적용하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있습니다.

delta- 델타 -U는 내부 에너지의 변화이고 W는 시스템에 의해 수행되는 작업이므로 다음과 같은 가능한 결과를 볼 수 있습니다. 단열 상태에서 팽창하는 시스템은 긍정적 인 작용을하므로 내부 에너지가 감소하고 단열 상태에서 수축하는 시스템은 부정적인 작용을하므로 내부 에너지가 증가합니다.

내부의 압축 및 팽창 스트로크 -연소 엔진은 둘 다 거의 단열 프로세스입니다. 시스템 외부의 열 전달이 거의 무시할 수 있으며 거의 모든 에너지 변화가 피스톤을 이동시키는 데 사용됩니다.

가스의 단열 및 온도 변동
가스의 경우 단열 공정을 통해 압축되면 단열 가열로 알려진 공정을 통해 가스의 온도가 상승합니다. 그러나 스프링이나 압력에 대한 단열 과정을 통해 팽창하면 단열 냉각이라는 과정을 통해 온도가 저하됩니다.

단열 가열은 피스톤 압축과 같은 주변 환경에서 가스가 가압 될 때 발생합니다. 이것은 디젤 엔진의 연료 실린더에서 발생합니다. 이것은 또한 지구의 대기에있는 기단이 산맥의 경사면과 같은 표면을 누르는 것처럼 자연스럽게 발생할 수 있습니다. 반면에 단열 냉각은 격리 된 시스템에서 팽창이 발생하여 주변 지역에서 작업을 수행 할 때 발생합니다.

기류의 예에서 해당 공기 질량이 풍류의 상승에 의해 감압되면 체적이 다시 확산되어 온도가 낮아집니다.

시간 척도 및 단열 과정
단열 과정의 이론은 오랜 시간 동안 관찰 될 때 유지되지만, 시간 척도가 더 작 으면 기계적 공정에서 단열이 불가능합니다. 격리 된 시스템을위한 완벽한 절연체가 없기 때문에 작업이 완료되면 항상 열이 손실됩니다.

일반적으로 단열 공정은 온도의 순 결과가 영향을받지 않은 상태로 유지되는 것으로 간주되지만 반드시 열이 공정 전체에 전달되지 않는다는 의미는 아닙니다. 더 작은 시간 척도는 시스템 경계를 통한 미세한 열 전달을 나타낼 수 있으며 이는 궁극적으로 작업 과정에서 균형을 이룹니다.

관심 프로세스, 열 방출 속도, 작업량과 같은 요소 불완전한 절연을 통해 손실 된 열의 양은 전체 공정에서 열 전달의 결과에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 공정이 단열이라는 가정은 열 전달 공정의 전체 관찰에 의존합니다. 작은 부분.

https://www.khanacademy.org/science/physics/thermodynamics/laws-of-thermodynamics/v/work-done-by-isothermic-process