Sisältö
Lämpötila laskee korkeuden kasvaessa, koska ilmanpaine on matalampi korkeammilla. Prosessia, jossa ilman lämpötila laskee paineen alenemisen takia, kutsutaan adiabaattiseksi jäähdytykseksi. Jos tietty osa ilmasta liikkuu ylöspäin, sen lämpötila laskee, vaikka ympäristön kanssa ei tapahdu lämmönvaihtoa; jos se liikkuu alaspäin, sen lämpötila nousee.
Adiabaattiset prosessit
Adiabaattisia prosesseja ovat prosessit, joissa nesteen lämpötila muuttuu paineen muutoksen takia ilman lämmön kasvua tai menetystä ympäristön kanssa. Muista, että nesteet ja kaasut ovat nesteitä, eikä todellisessa maailmassa ole täysin adiabaattista prosessia. Todellisissa tilanteissa tapahtuu aina jonkin verran lämmönsiirtoa, mutta monet prosessit, kuten ilmakehässä nouseva tai putoava ilma, ovat riittävän lähellä, jotta niitä voidaan pitää adiabaattisina.
Energiansäästö
Termodynamiikan ensimmäisen lain mukaan energiaa ei voida luoda tai tuhota. Kun ilma nousee tai putoaa, energian kokonaismäärä sen sisällä pysyy samana. Alue, jonka hän täyttää, muuttuu. Pallon jokainen kerros on suurempi kuin edellinen. Joten ilmakehässä on enemmän tilaa täytettäväksi. Siksi paine laskee korkeuden kasvaessa. Lentopaketin on laajennuttava täyttämään suurempi alue. Energiasi voi ylläpitää lämpötilaa, joka on keskimääräisen kineettisen energian mitta, tai se voi laajentua, mutta et voi tehdä molempia.
Lämpö vs. lämpötila
Voi tuntua ristiriitaiselta sanoa, että adiabaattinen prosessi on prosessi, jossa lämpö pysyy vakiona ja lämpötila laskee. Fysiikassa lämpö ja lämpötila ovat erilaisia käsitteitä. Lämpö on kohteen molekyyliliikkeen kokonaisenergian mitta, kun taas lämpötila on kohteen keskimääräisen liikeenergian mitta. Esimerkiksi jättimäinen jäävuori sisältää enemmän lämpöä kuin astia kiehuvaa vettä, vaikka veden lämpötila on korkeampi.
Adiabaattinen viivästymisnopeus
Nopeus, jolla ilma lämpenee tai jäähtyy laskeutuessaan tai noustaessa, on vakio. Tyydyttymättömässä ilmassa, ts. Ilmassa, jossa on vähemmän vettä kuin se voi sisältää, adiabaattisen romahduksen nopeus on yhtä suuri kuin 10 astetta / 1000 metriä. Tämä tarkoittaa sitä, että jos esimerkiksi ilmamassa nousee 2000 metriä, sen lämpötila laskee 20 astetta ja päinvastoin, jos ilma laskee 2000 metriä.
