Hvad er en adiabatisk prosess?

Hvis du studerer termodynamikk eller ingeniørfag, har du sannsynligvis støtt på begrepet “adiabatisk prosess” Men hva betyr det? En adiabatisk prosess er en termodynamisk prosess der det ikke er noen overføring av varme eller materie mellom et system og dets omgivelser. Nøkkelen til å forstå en adiabatisk prosess er å erkjenne at den involverer både energi- og entropiforandringer i et lukket system. La oss se nærmere på en adiabatisk prosess.

Hva er de to typene adiabatiske prosesser?

Det er to typer adiabatiske prosesser – isentropiske og ikke-isentropiske. Isentropiske prosesser oppstår når entropien forblir konstant gjennom hele prosessen, noe som betyr at ingen varme eller materie kommer inn eller forlater systemet. Dette kan skje i systemer som gassturbiner og luftkompressorer, der all energi som kommer inn i enheten omdannes til arbeid når den kommer ut. Ikke-isentropiske prosesser oppstår når noe energi kommer inn i eller forlater systemet, noe som fører til at entropien endres over tid. Eksempler på ikke-isentropiske prosesser er forbrenningsmotorer, kjøleskap og klimaanlegg.

Hvordan fungerer en adiabatisk prosess?

En adiabatisk prosess fungerer ved å bruke energi til å overføre varme fra en region i et system til en annen uten noen ekstern tilførsel eller produksjon av energi eller materie (varme). For eksempel, når luft ekspanderer på grunn av økende trykk inne i en sylinder, blir den kaldere fordi kinetisk energi må omdannes til potensiell energi (i dette tilfellet arbeid). Det motsatte gjelder også; når luft trekker seg sammen på grunn av synkende trykk inne i en sylinder, blir den varmere fordi potensiell energi må omdannes til kinetisk energi (arbeid). Med andre ord oppstår en adiabatisk prosess når det ikke er noen utveksling av varme med omgivelsene – den eneste utvekslingen som finner sted, er mellom ulike former for energi innenfor selve systemet.

Oppsummert oppstår en adiabatisk prosess i systemer der det ikke er noen utveksling av varme eller materie mellom dem og omgivelsene – alle temperaturendringer skyldes interne konverteringer mellom forskjellige energiformer alene. Det finnes to typer adiabatiske prosesser – isentropiske og ikke-isentropiske – som skiller seg fra hverandre avhengig av om entropien forblir konstant i hele systemet eller ikke. Å forstå hvordan disse prosessene fungerer kan hjelpe elevene til å få bedre innsikt i termodynamikk og tekniske anvendelser som gassturbiner og luftkompressorer.

Nyeste