Αδιαβατική μεταβολή

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Πήδηση στην πλοήγηση Πήδηση στην αναζήτηση
Οι αδιαβατικές μεταβολές είναι πιο απότομες από τις ισόθερμες. Επίσης, μεταξύ δύο ισόθερμων μεταβολών μπορεί να υπάρχει μόνο μία αδιαβατική.

Στη Θερμοδυναμική, αδιαβατική μεταβολή ιδανικού αερίου είναι η μεταβολή η οποία συμβαίνει χωρίς το αέριο να ανταλάσσει θερμότητα με το περιβάλλον (). Η γραφική παράστασή της σε διάγραμμα πίεσης-όγκου είναι καμπύλη πιο απότομη από μια ισόθερμη και, αφού , o πρώτος θερμοδυναμικός νόμος γράφεται . Δηλαδή όλο το παραγόμενο έργο προέρχεται απ' τη μείωση της εσωτερικής ενέργειας του αερίου. Σε μία αντιστρεπτή αδιαβατική μεταβολή η εντροπία του συστήματος παραμένει σταθερή.

O νόμος που εκφράζει τη μεταβολή αυτή ονομάζεται νόμος του Poisson και είναι: σταθερό, όπου γ ένας καθαρός αριθμός μεγαλύτερος από το ένα.

Στην αδιαβατική μεταβολή το έργο μπορεί να υπολογιστεί από την εξής σχέση:

όπου t αναφέρεται στην τελική κατάσταση, και αναφέρεται στην αρχική κατάσταση του αερίου σώματος που υπόκειται στην αδιαβατική μεταβολή.

Τέλος, οι αδιαβατικές μεταβολές χωρίζονται σε:

  • Αδιαβατικές εκτονώσεις/ψύξεις, όπου αυξάνεται ο όγκος και μειώνεται η θερμοκρασία του αερίου.

Με τον όρο αδιαβατική ψύξη χαρακτηρίζεται η απώλεια θερμότητας μιας μάζας αέρος, που οφείλεται στη διαστολή της στην ελεύθερη ατμόσφαιρα.

Ο αέρας στην ατμόσφαιρα, εκτός από την καθ΄ ύψος ελάττωση της θερμοκρασίας του, ψύχεται και αδιαβατικά. Δηλαδή η μάζα αέρoς που βρίσκεται κοντά στο έδαφος θερμαίνεται, στη συνέχεια διαστέλλεται και γενόμενη ελαφρότερη αρχίζει ν΄ ανεβαίνει υψηλότερα. Η διαστολή της ανερχόμενης αυτής αέριας μάζας έχει ως συνέπεια την πτώση της θερμοκρασίας της αφού τα μόριά της αρχίζουν ν΄ απομακρύνονται μεταξύ τους. Αυτή η μετακίνηση όμως των μορίων σημαίνει ακόμη παραγωγή έργου. Για να παραχθεί λοιπόν αυτό το έργο απαιτείται κάποια ενέργεια και σαν τέτοια ενέργεια ξοδεύεται η θερμότητα που έχει αυτή η αέρια μάζα.

Αυτός ο τρόπος ελάττωσης της θερμότητας της αέρινης μάζας που ανέρχεται, στην επιστήμη της θερμοδυναμικής χαρακτηρίζεται αδιαβατική ψύξη, που σημαίνει, ψύξη χωρίς επίδραση θερμοκρασίας περιβάλλοντος, στη δε Μετεωρολογία ισούται αυτή με 1 βαθμό Κελσίου για κάθε 100 μέτρα περίπου ανύψωση ξηρού αέρα.

Η αδιαβατική ψύξη, εν προκειμένω ψύξη με διαστολή ή εκτόνωση, παίζει σημαντικό ρόλο στην ισορροπία των αέριων μαζών στην ατμόσφαιρα.

  • Αδιαβατικές συμπιέσεις/θερμάνσεις, όπου ο όγκος μειώνεται και η θερμοκρασία του αερίου αυξάνεται.

Δείτε επίσης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]