Dalam fisika, proses adiabatik adalah a proses termodinamika di mana tidak ada perpindahan panas masuk atau keluar dari suatu sistem dan umumnya diperoleh dengan mengelilingi seluruh sistem dengan isolasi yang kuat bahan atau dengan melakukan proses begitu cepat sehingga tidak ada waktu untuk transfer panas yang signifikan untuk diambil tempat.
Menerapkan hukum termodinamika pertama untuk proses adiabatik, kami memperoleh:
delta-Sejak delta-U adalah perubahan energi internal dan W adalah pekerjaan yang dilakukan oleh sistem, apa yang kita lihat sebagai hasil yang mungkin berikut. Suatu sistem yang mengembang di bawah kondisi adiabatik tidak bekerja positif, jadi energi internal berkurang, dan sistem yang berkontraksi dalam kondisi adiabatik melakukan kerja negatif, sehingga energi internal meningkat.
Stroke kompresi dan ekspansi pada mesin pembakaran internal adalah proses yang kira-kira adiabatik — apa sedikit perpindahan panas di luar sistem dapat diabaikan dan hampir semua perubahan energi digunakan untuk memindahkannya piston.
Adiabatik dan Fluktuasi Suhu dalam Gas
Ketika gas dikompresi melalui proses adiabatik, itu menyebabkan suhu gas naik melalui proses yang dikenal sebagai pemanasan adiabatik; Namun, ekspansi melalui proses adiabatik terhadap pegas atau tekanan menyebabkan penurunan suhu melalui proses yang disebut pendinginan adiabatik.
Pemanasan adiabatik terjadi ketika gas ditekan oleh pekerjaan yang dilakukan di sekitarnya olehnya seperti kompresi piston di dalam silinder bahan bakar mesin diesel. Ini juga dapat terjadi secara alami seperti ketika massa udara di atmosfer bumi menekan ke bawah pada permukaan seperti kemiringan pada a pegunungan, menyebabkan suhu naik karena pekerjaan yang dilakukan pada massa udara untuk mengurangi volumenya terhadap daratan.
Pendinginan adiabatik, di sisi lain, terjadi ketika ekspansi terjadi pada sistem terisolasi, yang memaksa mereka untuk melakukan pekerjaan di daerah sekitarnya. Dalam contoh aliran udara, ketika massa udara itu ditekan oleh pengangkatan dalam arus angin, volumenya dibiarkan menyebar kembali, mengurangi suhunya.
Skala Waktu dan Proses Adiabatik
Meskipun teori proses adiabatik bertahan ketika diamati dalam periode waktu yang lama, skala waktu yang lebih kecil membuat adiabatik mustahil dalam proses mekanis — karena tidak ada isolator yang sempurna untuk sistem terisolasi, panas selalu hilang ketika bekerja selesai
Secara umum, proses adiabatik diasumsikan sebagai proses di mana hasil bersih suhu tetap tidak terpengaruh, meskipun itu tidak selalu berarti bahwa panas tidak ditransfer ke seluruh proses. Skala waktu yang lebih kecil dapat mengungkapkan perpindahan panas menit melewati batas sistem, yang pada akhirnya menyeimbangkan selama pekerjaan.
Faktor-faktor seperti proses bunga, tingkat disipasi panas, berapa banyak pekerjaan yang turun, dan jumlah panas yang hilang melalui isolasi yang tidak sempurna dapat mempengaruhi hasil dari panas transfer dalam keseluruhan proses, dan untuk alasan ini, asumsi bahwa suatu proses bersifat adiabatik bergantung pada pengamatan proses perpindahan panas secara keseluruhan, bukan pada yang lebih kecil. bagian.