Termodinamika: Definicija Adiabatskog procesa

U fizici je adijabatski proces a termodinamički proces u kojem nema prijenos topline u sustav ili van njega i obično se dobiva okruženjem cijelog sustava snažnom izolacijom materijala ili tako brzo provodeći proces da nema vremena za značajniji prijenos topline mjesto.

Primjena prvi zakon termodinamike adiabatskom procesu, dobivamo:

delta-Od delta-U je promjena unutarnje energije i W je posao koji obavlja sustav, što vidimo slijedeći mogući ishodi. Sustav koji se širi u adijabatnim uvjetima djeluje pozitivno, tako da unutarnja energija opada, a sustav koji ugovoruje u adijabatnim uvjetima djeluje negativno, tako da se povećava unutarnja energija.

Koraci kompresije i ekspanzije u motoru s unutarnjim izgaranjem približno su adijabatski procesi - što mali prijenos topline izvan sustava je zanemariv i gotovo sva promjena energije prelazi u kretanje klip.

Adiabatska i temperaturna kolebanja plina

Kada se plin komprimira kroz adijabatske procese, on uzrokuje porast temperature plina kroz proces poznat kao adijabatsko grijanje; međutim, ekspanzija kroz adijabatne procese protiv opruge ili tlaka uzrokuje pad temperature kroz proces koji se naziva adiabatsko hlađenje.

instagram viewer

Adiabatsko grijanje događa se kada je plin pod pritiskom uslijed radnje na njemu kao što je kompresija klipa u cilindru goriva. To se također može dogoditi prirodno kao kad se zračne mase u Zemljinoj atmosferi pritisnu na površinu poput nagiba na a planinski lanac, uzrokujući porast temperature zbog rada na zračnoj masi, kako bi se smanjila njegova zapremina u odnosu na gorušicu kopnena masa.

Adiabatsko hlađenje, s druge strane, događa se kada se dogodi širenje na izolirane sustave, koji ih prisiljavaju da rade na svojim okolnim područjima. U primjeru protoka zraka, kada se ta masa zraka pod tlakom podiže pomoću vjetrovne struje, dopušta se da se njezin volumen širi vani, smanjujući temperaturu.

Vremenske ljestvice i Adiabatski proces

Iako se teorija adijabatskog procesa drži, promatrana kroz dugo vremensko razdoblje, manje vremenske ljestvice čine adijabatne nemoguće u mehaničkim procesima - s obzirom na to da ne postoje savršeni izolatori za izolirane sustave, toplina se uvijek gubi za vrijeme rada učinjeno.

Pretpostavlja se da su adijabatski procesi oni gdje neto rezultat temperature ostaje netaknuti, mada to ne znači nužno da se toplina ne prenosi kroz postupak. Manje vremenske ljestvice mogu otkriti minutni prijenos topline preko granica sustava, koji se u konačnici uravnoteži tijekom rada.

Čimbenici poput procesa interesa, brzine rasipanja topline, količine posla i smanjene količine topline izgubljene nesavršenom izolacijom mogu utjecati na ishod topline prijenosa u cjelokupnom procesu, i zbog toga se pretpostavka da je proces adijabatski oslanja na promatranje procesa prijenosa topline kao cjeline umjesto njegovog manjeg dijelovi.

instagram story viewer