Vsebina

• Adiabatski procesi
• Varčevanje z energijo
• Ogrevanje v primerjavi s temperaturo
• Stopnja adiabatskega zamika

Z naraščanjem nadmorske višine se temperatura znižuje, ker je zračni tlak na višjih višinah nižji. Postopek, pri katerem se temperatura zraka zniža zaradi zmanjšanja tlaka, imenujemo adiabatsko hlajenje. Če se določen del zraka premakne navzgor, se njegova temperatura zmanjša, tudi če z okolico ni izmenjave toplote; če se premakne navzdol, se njegova temperatura poveča.

Adiabatski procesi

Adiabatski procesi so tisti, pri katerih se temperatura tekočine spremeni zaradi spremembe tlaka brez pridobivanja ali izgube toplote z okoljem. Upoštevajte, da so tekočine in plini vrste tekočin, v resničnem svetu pa ni popolnoma adiabatskega procesa. V resničnih situacijah je vedno nekaj prenosa toplote, vendar so številni procesi, na primer dviganje ali padanje zraka v ozračju, dovolj blizu, da jih lahko štejemo za adiabatske.

Varčevanje z energijo

Prvi zakon termodinamike pravi, da energije ni mogoče ustvariti ali uničiti. Ko se zrak dviguje ali spušča, ostane celotna količina energije v njem enaka. Območje, ki ga zapolni, pa se spremeni. Vsaka plast krogle je večja od prejšnje. Torej je v ozračju še več prostora za zapolniti. Zato tlak z naraščajočo nadmorsko višino pada. Letalski paket se mora razširiti, da zapolni večje območje. Vaša energija lahko vzdržuje svojo temperaturo, ki je merilo povprečne kinetične energije, ali pa se lahko razširi, ne morete pa obojega.

Ogrevanje v primerjavi s temperaturo

Morda se zdi protislovno, če rečemo, da je adiabatski proces, pri katerem toplota ostane konstantna in temperatura pada. V fiziki sta toplota in temperatura različna pojma. Toplota je merilo celotne energije molekularnega gibanja znotraj predmeta, medtem ko je temperatura merilo povprečne energije gibanja znotraj tega predmeta. Ogromna ledena gora na primer vsebuje več toplote kot lonec vrele vode, čeprav je temperatura vode višja.

Stopnja adiabatskega zamika

Hitrost segrevanja ali hlajenja zraka pri spuščanju ali dvigovanju je konstantna. V nenasičenem zraku, to je zraku, ki ima manj vode, kot jo lahko vsebuje, je stopnja adiabatskega odmika enaka 10 stopinj Celzija na 1.000 metrov. To pomeni, da če se na primer masa zraka dvigne na 2000 metrov, se njegova temperatura zniža za 20 stopinj Celzija, nasprotno pa velja, če se zrak spusti za 2000 metrov.