În fizică, un proces adiabatic este un proces termodinamic în care nu există transfer de căldură în sau dintr-un sistem și este obținut în general prin înconjurarea întregului sistem cu un izolat puternic material sau prin efectuarea procesului atât de repede încât nu există timp pentru a avea un transfer semnificativ de căldură loc.
Aplicarea prima lege a termodinamicii la un proces adiabatic, obținem:
delta-De la delta-U este schimbarea energiei interne și W este munca depusă de sistem, ceea ce vedem următoarele rezultate posibile. Un sistem care se extinde în condiții adiabatice funcționează pozitiv, deci energie interna scade, iar un sistem care se contractă în condiții adiabatice funcționează negativ, astfel încât energia internă crește.
Compresele și loviturile de expansiune ale unui motor cu combustie internă sunt ambele procedee aproximativ adiabatice mici transferuri de căldură în afara sistemului sunt neglijabile și aproape toată schimbarea de energie trece în mișcarea piston.
Fluctuații adiabatice și de temperatură în gaze
Atunci când gazul este comprimat prin procese adiabatice, provoacă creșterea temperaturii gazului printr-un proces cunoscut sub denumirea de încălzire adiabatică; cu toate acestea, expansiunea prin procese adiabatice împotriva unui arc sau a presiunii determină o scădere a temperaturii printr-un proces numit răcire adiabatică.
Încălzirea adiabatică se întâmplă atunci când gazul este presurizat de lucrările efectuate asupra acestuia de către împrejurimile sale, cum ar fi compresia pistonului într-un cilindru al motorului diesel. Acest lucru poate apărea și în mod natural, ca atunci când masele de aer din atmosfera Pământului apasă pe o suprafață ca o pantă pe a lanțul montan, determinând creșterea temperaturilor din cauza muncii depuse pe masa de aer pentru a-și reduce volumul față de masa de teren.
Răcirea adiabatică, pe de altă parte, se întâmplă când expansiunea are loc pe sisteme izolate, ceea ce îi obligă să lucreze în zonele înconjurătoare. În exemplul fluxului de aer, atunci când acea masă de aer este depresurizată de un ascensor într-un curent de vânt, volumul său este lăsat să se răspândească, reducând temperatura.
Scalele de timp și procesul adiabatic
Deși teoria procesului adiabatic se menține atunci când este observată pe perioade lungi de timp, scări de timp mai mici fac adiabatic imposibil în procesele mecanice - întrucât nu există izolatori perfecti pentru sisteme izolate, căldura se pierde întotdeauna atunci când lucrează Terminat.
În general, se presupune că procesele adiabatice sunt cele în care rezultatul net al temperaturii rămâne neafectate, deși asta nu înseamnă neapărat că nu se transferă căldura în întreaga zonă proces. Scări de timp mai mici pot dezvălui transferul de căldură minut peste limitele sistemului, care în cele din urmă se echilibrează pe parcursul muncii.
Factorii, cum ar fi procesul de interes, rata de disipare a căldurii, cantitatea de muncă scăzută și cantitatea de căldură pierdută prin izolarea imperfectă pot afecta rezultatul căldurii transferul în procesul de ansamblu și, din acest motiv, presupunerea că un proces este adiabatic se bazează pe observarea procesului de transfer de căldură în ansamblu, în locul celui mai mic părți.