Termodynamik: Adiabatisk process
I fysik är en adiabatisk process en termodynamisk process där det inte sker någon värmeöverföring till eller ur ett system och erhålls i allmänhet genom att omge hela systemet med ett starkt isolerande material eller genom att utföra processen så snabbt att det inte finns tid för en betydande värmeöverföring att äga rum.
Tillämpa den första lag om termodynamik till en adiabatisk process, vi får:
delta-Eftersom delta-U är förändringen i intern energi och W är det arbete som utförs av systemet, vad vi ser följande möjliga resultat. Ett system som expanderar under adiabatiska förhållanden gör positivt arbete, så den inre energin minskar, och ett system som drar sig samman under adiabatiska förhållanden gör negativt arbete, så den inre energin ökar.
Komprimerings- och expansionsslagen i en intern -förbränningsmotor är båda ungefär adiabatiska processer – vilken liten värmeöverföring utanför systemet är försumbar och praktiskt taget all energiförändring går till att flytta kolven.
Adiabatiska och temperaturfluktuationer i gas
när gas komprimeras genom adiabatiska processer, det får gasens temperatur att stiga genom en process som kallas adiabatisk uppvärmning; Expansion genom adiabatiska processer mot en fjäder eller tryck orsakar emellertid en temperaturfall genom en process som kallas adiabatisk kylning.
Adiabatisk uppvärmning sker när gas trycksätts av det arbete som utförs på det av dess omgivning som kolvkompressionen i en dieselmotor bränslecylinder. Detta kan också förekomma naturligt som när luftmassor i jordens atmosfär trycker ner på en yta som en sluttning i ett bergskedja, vilket gör att temperaturen stiger på grund av det arbete som utförts på luft för att minska volymen mot landmassan.
Adiabatisk kylning, å andra sidan, händer när expansion sker i isolerade system, vilket tvingar dem att utföra arbete på sina omgivande områden. I exemplet med luftflöde, när den luftmassan trycksätts av en hiss i en vindström, får dess volym spridas tillbaka, vilket minskar temperaturen.
Tidsskalor och Adiabatic Process
Även om teorin om adiabatisk process håller ihop när den observeras under långa tidsperioder, gör mindre tidsskalor adiabatiska omöjliga i mekaniska processer – eftersom det inte finns några perfekta isolatorer för isolerade system går värme alltid förlorad när arbete utförs.
Generellt antas adiabatiska processer vara de där nettoresultatet av temperaturen förblir opåverkat, men det betyder inte nödvändigtvis att värme inte överförs genom hela processen. Mindre tidsskalor kan avslöja en minutöverföring av värme över systemgränserna, som i slutändan balanserar under arbetets gång.
Faktorer som intresseprocessen, värmeavledningshastigheten, hur mycket arbete är och mängden värme som går förlorad genom ofullständig isolering kan påverka utfallet av värmeöverföring i den totala processen, och av detta skäl är antagandet att en process är adiabatisk beroende av observation av värmeöverföringsprocessen som helhet istället för dess mindre delar.
https://www.khanacademy.org/science/physics/thermodynamics/laws-of-thermodynamics/v/work-done-by-isothermic-process
