Fysiikassa adiabaattinen prosessi on termodynaaminen prosessi jossa ei ole lämmönsiirto järjestelmään tai siitä pois, ja se saadaan yleensä ympäröimällä koko järjestelmä voimakkaasti eristävällä aineella materiaalista tai suorittamalla prosessi niin nopeasti, että merkittävän lämmönsiirron kestämiselle ei ole aikaa paikka.
Sovellus termodynamiikan ensimmäinen laki adiabaattiseen prosessiin, saamme:
delta-Koska delta-U on muutos sisäisessä energiassa ja W on järjestelmän tekemä työ, mitä näemme seuraavilla mahdollisilla tuloksilla. Järjestelmä, joka laajenee adiabaattisissa olosuhteissa, toimii positiivisesti, joten sisäinen energia vähenee, ja adiabaattisissa olosuhteissa supistuva järjestelmä toimii negatiivisesti, joten sisäinen energia kasvaa.
Kompressio- ja laajennusiskut polttomoottorissa ovat molemmat suunnilleen adiabaattisia prosesseja - mitä pieni lämmönsiirto järjestelmän ulkopuolella on merkityksetöntä ja käytännössä kaikki energian muutos siirtyy mäntä.
Adiabaattiset ja lämpötilan vaihtelut kaasussa
Kun kaasu puristetaan adiabaattisten prosessien kautta, se aiheuttaa kaasun lämpötilan nousun adiabaattisena kuumennuksena tunnetun prosessin kautta; adiabaattisten prosessien kautta tapahtuva paisuminen jousta tai painetta vastaan aiheuttaa kuitenkin lämpötilan laskun adiabaattiseen jäähdytykseen kutsutun prosessin kautta.
Adiabaattinen lämmitys tapahtuu, kun kaasuun kohdistuu ympäristöstä johtuvaa työtä, kuten männän puristus dieselmoottorin polttoainesylinterissä. Tämä voi tapahtua myös luonnollisesti, kuten silloin, kun ilmakehän massat maapallon ilmakehässä puristuvat alas pinnalle kuin kaltevuus a vuorijono, minkä seurauksena lämpötilat nousevat, koska ilman massaan tehdyt työt vähentävät sen tilavuutta suhteessa maamassa.
Adiabaattinen jäähdytys taas tapahtuu, kun eristyneissä järjestelmissä tapahtuu laajentumista, joka pakottaa ne tekemään töitä ympäröivillä alueillaan. Ilmavirtaesimerkissä, kun tuulen virtauksessa oleva paine paineistaa ilman massaa, sen tilavuuden annetaan levitä takaisin ulos, alentaen lämpötilaa.
Aika-asteikot ja adiabaattinen prosessi
Vaikka adiabaattisen prosessin teoria pysyy pitkinä, kun sitä havaitaan pitkiä aikoja, pienemmät aika-asteikot tekevät adiabaattisen mahdoton mekaanisissa prosesseissa - koska eristetyille järjestelmille ei ole täydellisiä eristeitä, lämpö menetetään aina työn ollessa tehty.
Yleensä adiabaattisten prosessien oletetaan olevan prosesseja, joissa lämpötilan nettotulos säilyy muuttumaton, tosin se ei välttämättä tarkoita, että lämpöä ei kulkeudu läpi käsitellä asiaa. Pienemmät aika-asteikot voivat paljastaa minuutin lämmönsiirron järjestelmän rajojen yli, mikä lopulta tasapainottuu työn aikana.
Sellaiset tekijät kuin mielenkiintoinen prosessi, lämmön hajoamisnopeus, työn vähentyminen ja puutteellisen eristyksen kautta menetetty lämmön määrä voivat vaikuttaa lämmön tulokseen siirtymistä koko prosessissa, ja tästä syystä oletus, että prosessi on adiabaattista, perustuu lämmönsiirtoprosessin havaitsemiseen kokonaisuutena sen pienemmän sijasta osia.