Procesy adiabatyczne dla gazu doskonałego

Proces termodynamiczny bez wymiany ciepła wewnątrz lub na zewnątrz systemu nazywany jest adiabatycznym.

Tak więc, zgodnie z pierwszą zasadą termodynamiki, zmiana energii wewnętrznej jest ujemna w stosunku do pracy wykonanej w procesie adiabatycznym.

Na przykład tłok przeciwpożarowy składający się z izolowanej termicznie rurki ma jeden koniec zamknięty, a drugi koniec ma ruchomy tłok.

Jeśli mały kawałek wacika zostanie umieszczony w tubie, a tłok zostanie szybko wciśnięty w dół w temperaturze pokojowej, wacik zapali się pomimo braku ciepła. Dzieje się tak z powodu kompresji adiabatycznej.

Tutaj, w miarę zmniejszania się objętości, wykonana praca staje się ujemna, stąd wewnętrzna zmiana energii jest dodatnia, z odpowiadającym jej wzrostem temperatury gazu.

I odwrotnie, podczas otwierania butelki ze schłodzonym napojem gazowanym, gaz uwięziony w butelce ulega adiabatycznemu rozszerzaniu, co powoduje, że wykonana praca jest dodatnia.

W rezultacie energia wewnętrzna zmniejsza się wraz z odpowiednim spadkiem temperatury, kondensując odparowaną parę w widoczną chmurę.