W fizyce proces adiabatyczny to proces termodynamiczny w którym nie ma przenikanie ciepła do lub z systemu i zazwyczaj uzyskuje się go przez otoczenie całego systemu silnie izolującym materiał lub przeprowadzając proces tak szybko, że nie ma czasu na znaczące przeniesienie ciepła miejsce.
Stosowanie pierwsza zasada termodynamiki do procesu adiabatycznego uzyskujemy:
delta-od delty-U jest zmiana energii wewnętrznej i W. to praca wykonana przez system, co widzimy następujące możliwe wyniki. System, który rozwija się w warunkach adiabatycznych, działa pozytywnie, więc energia wewnętrzna zmniejsza się, a system, który kurczy się w warunkach adiabatycznych, działa negatywnie, więc zwiększa się energia wewnętrzna.
Udary sprężania i rozprężania w silniku spalinowym są procesami w przybliżeniu adiabatycznymi - co niewielkie przenoszenie ciepła poza układ jest znikome i praktycznie cała zmiana energii idzie w kierunku przemieszczania tłok.
Fluktuacje adiabatyczne i temperaturowe w gazie
Gdy gaz jest sprężany w procesach adiabatycznych, powoduje wzrost temperatury gazu w procesie znanym jako ogrzewanie adiabatyczne; jednak ekspansja poprzez procesy adiabatyczne pod wpływem sprężyny lub ciśnienia powoduje spadek temperatury w procesie zwanym chłodzeniem adiabatycznym.
Ogrzewanie adiabatyczne ma miejsce, gdy gaz jest poddawany ciśnieniu w wyniku pracy wykonanej na jego otoczeniu przez otoczenie, takie jak sprężanie tłoka w cylindrze paliwowym silnika wysokoprężnego. Może się to również zdarzyć naturalnie, tak jak gdy masy powietrza w ziemskiej atmosferze dociskają powierzchnię jak nachylenie na pasmo górskie, powodując wzrost temperatury z powodu pracy nad masą powietrza w celu zmniejszenia jego objętości w stosunku do masa ziemi.
Z drugiej strony chłodzenie adiabatyczne występuje, gdy następuje ekspansja w izolowanych systemach, co zmusza ich do pracy na otaczających obszarach. W przykładzie przepływu powietrza, gdy ta masa powietrza jest rozprężana przez windę przy wietrze, jego objętość może się rozprzestrzeniać z powrotem, zmniejszając temperaturę.
Skale czasowe i proces adiabatyczny
Chociaż teoria procesu adiabatycznego utrzymuje się, gdy jest obserwowana przez długi czas, mniejsze skale czasowe czynią adiabatyczną niemożliwe w procesach mechanicznych - ponieważ nie ma doskonałych izolatorów dla izolowanych systemów, ciepło jest zawsze tracone, gdy praca jest wykonywana gotowy.
Ogólnie przyjmuje się, że procesy adiabatyczne to te, w których pozostaje wynik netto temperatury pozostaje nienaruszony, choć niekoniecznie oznacza to, że ciepło nie jest przenoszone w całym proces. Mniejsze skale czasowe mogą ujawnić minimalne przekazywanie ciepła poza granice systemu, które ostatecznie równoważą się w trakcie pracy.
Czynniki takie jak proces zainteresowania, szybkość rozpraszania ciepła, ilość pracy zmniejszonej oraz ilość ciepła utraconego przez niedoskonałą izolację mogą wpływać na wynik ciepła przenoszenie w całym procesie iz tego powodu założenie, że proces jest adiabatyczny, opiera się na obserwacji całego procesu wymiany ciepła zamiast jego mniejszego Części.