Thermodynamik.
Energieumwandlung

I Verbrennung thermische Energie.
Auswirkungen der Thermodynamik

Entropy

Adiabatischer Prozess

Adiabatischer Prozess

Ein adiabatischer Prozess ist ein thermodynamischer Prozess, bei dem das System keine Wärme mit seiner Umgebung austauscht. Ein adiabatischer Prozess kann auch isentrop sein, was bedeutet, dass der Prozess reversibel sein kann.

Der adiabatische Prozess liefert eine rigorose konzeptuelle Grundlage für die Theorie, die zur Darstellung des ersten Hauptsatzes der Thermodynamik verwendet wurde und ist somit ein Schlüsselbegriff in der Thermodynamik.

Der Begriff adiabatisch bezeichnet Elemente, die den Wärmeübergang mit der Umgebung behindern. Eine isolierte Wand ist ziemlich nah an einer adiabatischen Grenze. Daher erscheint der adiabatische Wandterm.

Ein Verfahren, das nicht die Übertragung von Wärme oder das Material in oder aus einem System mit ihm bringt, so daß Q = 0 ist, wird adiabatischer Prozeß genannt, und es wird gesagt, dass das System adiabatisch isoliert. Die Annahme, dass ein Prozess adiabatisch ist, ist eine vereinfachende Annahme, die häufig gemacht wird. Beispielsweise ist es, dass Kompression eines Gases innerhalb eines Zylinders einer Verbrennungskraftmaschine auftritt, so schnell angenommen, dass in der Zeitskala des Kompressionsprozesses wird ein kleiner Teil des Energiesystems kann als Wärme an die Umgebung übertragen werden. Obwohl die Zylinder der Wärmekraftmaschinen nicht isoliert sind und ziemlich leitfähig sind, ist dieser Prozess idealisiert, um adiabatisch zu sein. Dasselbe gilt für den Prozess der Erweiterung des Systems.

Die adiabatische Isolationsannahme eines Systems ist nützlich und wird oft mit anderen kombiniert, um die Berechnung des Systemverhaltens zu ermöglichen. Solche Annahmen sind Idealisierungen, sie nähern sich an, sind aber nicht real. Das Verhalten realer Maschinen weicht von diesen Idealisierungen ab, aber die Annahme eines solchen perfekten Verhaltens liefert eine nützliche erste Annäherung an die Funktionsweise der realen Welt.

In der Untersuchung der Thermodynamik ist es üblich, das System zu vereinfachen, um annähernd das Verhalten des Systems zu berechnen.

Adiabatisches Heizen und Kühlen

Die adiabatische Kompression eines Gases verursacht eine Erhöhung der Temperatur des Gases. Eine adiabatische Expansion gegen Druck oder eine Feder verursacht einen Temperaturabfall. Im Gegensatz dazu ist freie Expansion ein isothermer Prozess für ein ideales Gas.

Solche Temperaturänderungen können mit dem idealen Gasgesetz oder der hydrostatischen Gleichung für atmosphärische Prozesse quantifiziert werden.

In der Praxis ist kein Prozess wirklich ein adiabatischer Prozess. Viele Prozesse hängen von einem großen Unterschied in den Zeitskalen des Prozesses von Interesse und der Dissipationsrate von thermischer Energie über eine Systemgrenze ab und nähern sich daher unter Verwendung einer adiabatischen Annahme. . Es gibt immer etwas Wärmeverlust, da es keine perfekten Isolatoren gibt.

adiabatische Erwärmung

Adiabatische Erwärmung tritt auf, wenn der Druck eines Gases aufgrund der von seiner Umgebung durchgeführten Arbeit zunimmt. Ein Beispiel einer adiabatischen Erwärmung ist das eines Kolbens einer Wärmekraftmaschine, der ein in einem Zylinder enthaltenes Gas komprimiert. Die Kompression des Gases führt zur Erhöhung der Temperatur. In vielen praktischen Situationen kann die Wärmeleitung durch die Wände im Vergleich zu der als null angesehenen Kompressionszeit langsam sein.

Dieses Merkmal hat eine praktische Anwendung bei Dieselmotoren, die auf die fehlende Wärmeabfuhr während des Kompressionshubs angewiesen sind, um die Temperatur des Kraftstoffdampfes so weit zu erhöhen, dass sie sich entzünden kann.

adiabatische Kühlung

Adiabatische Abkühlung tritt auf, wenn der Druck auf ein adiabatisch isoliertes System abnimmt und sich ausdehnen kann. Diese Erweiterung macht es in Ihrer Umgebung möglich. Wenn der auf eine Luftpackung ausgeübte Druck verringert wird, kann sich die Luft in der Packung ausdehnen; Wenn das Volumen zunimmt, nimmt die Temperatur ab, wenn die innere Energie abnimmt.

Adiabatische Abkühlung tritt in der Erdatmosphäre mit orografischen Uplift- und Leewellen auf und kann Pileus oder linsenförmige Wolken bilden.

Adiabatische Kühlung muss keine Flüssigkeit beinhalten. Eine Technik, die verwendet wird, um sehr niedrige Temperaturen (Tausendstel und sogar Millionstel Grad über dem absoluten Nullpunkt) zu erreichen, ist die adiabatische Entmagnetisierung. Bei der adiabatischen Entmagnetisierung wird die Änderung des magnetischen Feldes eines magnetischen Materials verwendet, um eine adiabatische Kühlung bereitzustellen. Darüber hinaus kann der Inhalt eines expandierenden Universums (der ersten Ordnung) als adiabatisches Kühlfluid beschrieben werden. (Siehe Tod durch die Hitze des Universums.)

valoración: 3 - votos 1

Geändert am: 19. März 2018