热力学：绝热过程
在物理学中，绝热过程是一种热力学过程，在该过程中，系统内或系统外没有热传递，通常通过用强绝缘材料包围整个系统或通过快速执行该过程来实现，从而没有时间进行显著的热传递。
将热力学第一定律应用于绝热过程，我们得到：
因为delta-U是内能的变化，W是系统所做的功，我们看到了以下可能的结果。在绝热条件下膨胀的系统做正功，所以内能减少，而在绝热条件下收缩的系统做负功，所以内能增加。
内燃机中的压缩和膨胀冲程都是近似绝热过程，系统外的少量热传递可以忽略不计，几乎所有的能量变化都会进入活塞的移动。
气体的绝热和温度波动
当气体通过绝热过程被压缩时，它会通过称为绝热加热的过程使气体温度升高；然而，通过绝热过程对弹簧或压力的膨胀会导致温度下降，这一过程称为绝热冷却。
当气体受到周围环境对其所做的功（如柴油发动机气缸中的活塞压缩）的压力时，就会发生绝热加热。这也可能是自然发生的，就像地球大气层中的气团压在一个表面上，如山脉上的斜坡，由于对气团所做的功使其体积相对于陆地的体积减小而导致温度升高。
另一方面，绝热冷却发生在孤立系统发生膨胀时，这迫使它们在周围区域做功。在气流的例子中，当该质量的空气被气流中的升力减压时，其体积被允许向外扩散，从而降低温度。
时间尺度与绝热过程
虽然绝热过程的理论在长时间观察时成立，但较小的时间尺度使得绝热过程在机械过程中不可能实现，因为孤立系统没有完美的绝缘体，做功时热量总是会损失。
一般来说，绝热过程被假定为温度的净结果不受影响的过程，尽管这并不一定意味着热量不会在整个过程中传递。较小的时间尺度可以揭示系统边界上的微小热传递，最终在工作过程中达到平衡。
诸如感兴趣的过程、散热速率、减少的功以及由于绝缘不完善而损失的热量等因素会影响整个过程中的传热结果，因此，绝热过程的假设依赖于对传热过程作为一个整体的观察，而不是对其较小部分的观察。
- 发表于 2021-09-23 19:43
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- 分类：物理
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