A fizikában egy adiabatikus folyamat a termodinamikai folyamat amelyben nincs hőátadás rendszerbe vagy onnan kívül, és általában úgy kapják meg, hogy az egész rendszert erőteljes szigeteléssel körülveszik anyagból vagy a folyamat olyan gyors elvégzésével, hogy nincs idő a jelentős hőátadásra hely.
A a termodinamika első törvénye egy adiabatikus folyamathoz:
delta-mivel delta-U a belső energia és a változás W a rendszer által végzett munka, amit a következő lehetséges eredményekkel látunk. Egy olyan rendszer, amely adiabatikus körülmények között bővül, pozitív hatást gyakorol, tehát a belső energia csökken, és egy olyan rendszer, amely adiabatikus körülmények között zsugorodik, negatív hatást fejt ki, így nő a belső energia.
A kompressziós és expanziós löketek egy belső égésű motorban egyaránt megközelítőleg adiabatikus folyamatok - mi a rendszeren kívüli kis hőátadás elhanyagolható, és gyakorlatilag az összes energiaváltozás a dugattyú.
Adiabatikus és hőmérsékleti ingadozások a gázban
Ha a gázt adiabatikus folyamatok során préselik, az növeli a gáz hőmérsékletét az adiabatikus melegítésnek nevezett eljárás során. azonban az adiabatikus folyamatoknak a rugóval vagy nyomással szemben történő expanziója hőmérsékleti csökkenést okoz az adiabatikus hűtésnek nevezett folyamat révén.
Az adiabatikus fűtés akkor fordul elő, ha a környezetet elvégző munka nyomás alatt tartja a gázt, például a dugattyús kompresszió a dízelmotor üzemanyag-palackjában. Ez természetesen akkor is előfordulhat, mint amikor a Föld légkörében a levegő tömege egy olyan felületre nyomódik, mint egy a - hegység, ami a hőmérséklet emelkedését okozza, mert a levegő tömegénél végzett munka csökkenti annak térfogatát a szárazföldi tömeg.
Az adiabatikus hűtés viszont akkor fordul elő, amikor az izolált rendszerekben tágulás történik, ami arra készteti őket, hogy a környező területeken dolgozzanak. A légáramlás példájában, amikor a levegő tömegét egy széláramban fellépő emelés nyomás alá helyezi, annak térfogatát hagyjuk visszaterjedni, csökkentve a hőmérsékletet.
Idő skálák és az adiabatikus folyamat
Noha az adiabatikus folyamat elmélete megáll, ha hosszú ideig megfigyeljük, a kisebb idő skálák adiabatikus a mechanikus folyamatokban lehetetlen - mivel az izolált rendszerekhez nincs tökéletes szigetelő eszköz, a munka mindig veszít hőt Kész.
Általánosságban az adiabatikus folyamatokat feltételezzük, amelyekben a hőmérséklet nettó eredménye marad nem érinti, bár ez nem feltétlenül jelenti azt, hogy a hő nem továbbadódik az egész éghajlaton folyamat. A kisebb időarányok felfedhetik a hő percenkénti átadását a rendszerhatárokon, amelyek végső soron kiegyensúlyozódnak a munka során.
Az olyan tényezők, mint az érdeklődés folyamata, a hőelvezetés sebessége, az, hogy mekkora a munkamennyiség, és a tökéletlen szigetelés révén elvesztett hőmennyiség befolyásolhatja a hő eredményét átvitel az egész folyamatban, és ezért annak feltételezése, hogy egy folyamat adiabatikus, a hőátadási folyamat egészének megfigyelésére épül, nem pedig kisebb alkatrészek.