Termodinamika: Adiabātiskā procesa definīcija

click fraud protection

Fizikā adiabātisks process ir termodinamiskais process kurā nav siltuma pārnešana iekļūšanu sistēmā vai ārpus tās, un parasti to iegūst, visu sistēmu apņemot ar spēcīgu izolāciju materiālu vai veicot procesu tik ātri, ka nav laika veikt ievērojamu siltuma pārnesi vieta.

Piemērojot pirmais termodinamikas likums adiabātiskam procesam mēs iegūstam:

delta-kopš delta-U ir izmaiņas iekšējā enerģijā un W ir sistēmas paveiktais darbs, ko mēs redzam ar šādiem iespējamiem rezultātiem. Sistēma, kas paplašinās adiabātiskos apstākļos, darbojas pozitīvi, tāpēc iekšējā enerģija samazinās, un sistēma, kas saraujas adiabātiskos apstākļos, darbojas negatīvi, tāpēc palielinās iekšējā enerģija.

Gan kompresijas, gan izplešanās gājieni iekšdedzes dzinējā ir aptuveni adiabātiski procesi neliela siltuma pārnešana ārpus sistēmas ir niecīga, un praktiski visas enerģijas izmaiņas notiek kustībā virzulis.

Adiabātiskās un temperatūras svārstības gāzē

Kad gāze tiek saspiesta adiabātiskos procesos, tas izraisa gāzes temperatūras paaugstināšanos, izmantojot procesu, kas pazīstams kā adiabātiska karsēšana; tomēr izplešanās adiabātiskos procesos pret atsperi vai spiedienu izraisa temperatūras pazemināšanos procesā, ko sauc par adiabātisko dzesēšanu.

instagram viewer

Adiabātiskā sildīšana notiek, kad gāzi spiediena ietekmē izdara apkārtne, piemēram, virzuļa kompresija dīzeļdzinēja degvielas cilindrā. Tas var notikt arī dabiski, piemēram, kad gaisa masas Zemes atmosfērā nospiež uz tādas virsmas kā slīpums uz kalnu grēda, izraisot temperatūras paaugstināšanos, jo tiek veikts darbs pie gaisa masas, lai samazinātu tā tilpumu pret zemes masa.

Adiabātiskā dzesēšana, no otras puses, notiek tad, kad izolētās sistēmās notiek izplešanās, kas liek viņiem veikt darbu apkārtējos rajonos. Gaisa plūsmas piemērā, kad vēja strāvas pacēlums samazina gaisa spiedienu, tā tilpumam ļauj izdalīties atpakaļ, samazinot temperatūru.

Laika skalas un adiabātiskais process

Lai arī adiabātiskā procesa teorija aizkavējas, ja to novēro ilgā laika posmā, mazākas laika skalas padara adiabātiskas neiespējami mehāniskos procesos - tā kā izolētiem sistēmām nav perfektu izolatoru, darbs vienmēr tiek zaudēts darīts.

Parasti tiek uzskatīts, ka adiabātiskie procesi ir tādi, kuros saglabājas temperatūras neto rezultāts neietekmē, lai gan tas nebūt nenozīmē, ka siltums netiek pārnests visā process. Mazāki laika skalas var atklāt siltuma pārnesi minūtē pa sistēmas robežām, kas darba gaitā galu galā līdzsvarojas.

Siltuma iznākumu var ietekmēt tādi faktori kā interesējošais process, siltuma izkliedes ātrums, noslogotā darba apjoms un nepilnīgas izolācijas dēļ zaudētais siltuma daudzums. pārnesi visā procesā, un šī iemesla dēļ pieņēmums, ka process ir adiabātisks, balstās uz siltuma pārneses procesa novērošanu kopumā, nevis uz tā mazāku daļas.

instagram story viewer