תהליך אדיאבטי

עובדה ידועה היא כי הפשוטה, ולכן חייב להיות תופעה נפוצה בטבע, מציג החלפת כוחות, זה כדי לחמם את הגוף כאשר החיכוך. תהליכים אלה הם סביבנו בכל מקום. העברת חום שוהה מכני, כימי, חשמל, ביולוגיים ושינויים דינמיים אחרים. העברת חום ממלאת תפקיד חשוב בקיומו של חיים אורגניים. כבר מגוון זה של גילויים תזרימי להסיק באופן הגיוני כי תופעות אלה יכולים להיות גם מועיל ומזיק, למרות מה הבעיה נפתרת על ידי חוקר או ממציא. כלומר, במקרים מסוימים, נדרש להיפטר חום, כדי ליצור את התנאים הדרושים עבור כל מכשיר, מכשיר או ליחידה.

זה פותר את הבעיה של נתוני תהליך אדיאבטי המייצגת את הווריאציה של תהליך תרמודינמי שבו אין חילופי האנרגיה חומה של המערכת עם הסביבה. עצם השם של התופעה בשיחות השפה היוונית על הטבע - "חדיר" adiabatic או, כפי שהם מכנים אותו, adiabatic אומר

חכם העתיקה מעוניינת האירועים הללו, אבל באמת במחקר מדעי הטבע מן המאה ה -17, כאשר העקרונות התיאורטיים הראשונים נוסחו, נגזר על בסיס העבודה ניסויית. בין המדענים הראשונים שחקרו את התהליך אדיאבטי, אשר עשוי להיות מוזכר גריצקה, רוברט בויל, אדם מריוט. שני האחרונים היו תיאורטיקנים הראשונים בתחום זה, גבש חוק בויל ידוע. הניסויים הראשונים בתחום זה מתבצעים על גז, ולכן חלק גדול של החוקים המאפיינים את התהליך אדיאבטי, לנפול לתוך הסביבה הפיסית הזו. מאוחר יותר, והיקף המחקר הורחב מאוד, ותופעות adiabatic היום לומדות במגוון סביבות, כולל רמת ננוטכנולוגיה.

הסוגיה שלפנינו התהליך אדיאבטי יש את האופי הבא ומנגנון והתגלותו. אם תופעות תרמודינמיות קונבנציונליות חילופי חום נוכחות מוזר, אשר מתקבל כתוצאת אינטראקציות דינמיות שונות עם הסביבה, במקרה זה, חילופי כזה אינו מתרחש.

יש דרך על מנת לשקף את התהליך אדיאבטי מתמטי, הנוסחא, אשר במקרה זה ישתנה בהתאם למגוון של התהליך.

הנוסחה הכללית המשקפת תופעה זו היא כדלקמן: A = -VU, כאשר A - עבודה עם ביצועים המערכת הפיזית הזו, VU - סכום השינוי שלה האנרגיה הפנימית.

ישנם מספר סוגים של תהליכי adiabatic:

- חשיפה יחידה adiabatically-isochoric נעשית, כתוצאה שבו הביצועים התרמיים נותר נפח קבוע של תערובת בלבד (V). מבצע (א), כפי שניתן לראות מן הנוסחה, במקרה זה, יהיה שווה לאפס;

- adiabatically-isobaric מאופיין מבחן דחיסת תערובת גז, דהיינו נפחו מצטמצם, ואת העבודה הופך ערך שלילי;

- adiabatically-בידוד תרמי יש מאפיינים הפוכים ביחס לשעבר מתאפיין בגידול נפח (כלומר, הרחבת הגוף), ואת הערך של עבודה הופכות חיוביות.

ישנן דוגמאות של תהליכי adiabatic, אשר מיושמים בכל מיני תופעות טבע, כמו גם מנגנוני מעשה ידי אדם ומכשירים. לכן, הנוכחות שלהם היא ציינה גם בהפצת קול הגז. ואכן אווירה של כדור הארץ היא תהליך מידה adiabatic שבו גזים של המהווה אותו, נעשה קצת עבודה, מגביר שלהם אנרגיה פוטנציאלית. תאוריה זו הוארכה עכשיו כדי עצמים אסטרונומיים אחרים.

תהליכים אלה נמצאים בכל למכונות ומנגנונים התרמיים: קטרים, קטרי דיזל, מנועי בעירה פנימיים, והשני שבו יש צורך לכלול את העברת החום.