在物理學中,絕熱過程是一個不與環境進行熱交換的系統。這意味著當系統進行工作時,無論是運動還是機械功,它理想情況下不會使周圍環境變熱或變冷。對于涉及氣體的系統,絕熱過程通常需要改變壓力來改變溫度而不影響周圍環境...
在物理學中,絕熱過程是一個不與環境進行熱交換的系統。這意味著當系統進行工作時,無論是運動還是機械功,它理想情況下不會使周圍環境變熱或變冷。對于涉及氣體的系統,絕熱過程通常需要改變壓力來改變溫度而不影響周圍環境。在地球大氣中,氣團將經歷絕熱膨脹和冷卻,或者它們將經歷絕熱壓縮和升溫。工程師們設計了各種發動機,這些過程至少部分絕熱的。
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科學家用燒杯絕熱過程是一個熱力學過程,在這個過程中,系統不會向周圍環境獲得或失去熱量。熱力學過程可以理解為對系統內能量變化的測量,從開始狀態到結束狀態。在熱力學應用中,一個系統可以是任何有著統一屬性的明確定義的空間,無論是行星、空氣質量、柴油機還是宇宙。雖然系統有許多熱力學性質,但最重要的是溫度變化,用熱增量或熱損失。當系統工作時,系統的內能就會發生變化,如內燃機驅動的機器移動其部件。在涉及大多數大氣氣體(如空氣)的絕熱過程中,壓縮系統內的氣體會使氣體變熱,當膨脹使其冷卻時,一些蒸汽機利用這一過程來增加壓力和溫度,因此被認為是絕熱發動機。科學家根據絕熱過程是否可逆到其原始溫度對其進行分類,從機器到天氣系統在絕熱過程中,溫度的變化只會由于它所做的功而發生,而不是由于它對周圍環境的熱損失。上升的空氣冷卻而不把熱量損失給鄰近的氣團。它的冷卻是由于大氣壓力,它壓縮和加熱離地球表面較近的空氣,隨高度降低。氣體的壓力降低,它會膨脹,熱力學定律認為膨脹是功。當氣團膨脹并做功時,它不會把熱量輸給其他溫度相差很大的氣團,因此會經歷一個絕熱過程。完美的絕熱系統幾乎不可能存在,因為通常會損失一些熱量。科學家們用來模擬絕熱過程的數學方程假定一個完美的系統是為了方便。在設計實際的發動機或設備時,必須對這些方程進行調整。絕熱過程的對立面是等溫過程,當熱量從系統外傳遞到周圍環境時,如果一個氣體在壓力調節的系統外自由膨脹,它將經歷一個等溫過程。