Adiabaattisesti

Adiabaattisesti tarkoittaa tilaa tai prosessia, jossa systeemin ja ympäristön välinen lämpösiirto on käytännössä nolla (Q = 0). Tämä voi toteutua eristetyn rajan kautta tai nopeasti etenevässä muutoksessa, jossa lämpövuotoihin ei ehditä vaikuttaa. Adiabaattisuuden tarkoitus on tehdä järjestelmän energiamuutoksista helpommin ennustettavia, kun lämpötilan ja määrien muutokset ovat hallittavissa ilman lämpövuotoja.

Termodynamiikassa adiabattinen prosessi voidaan usein olettaa reversiibeliksi, mikä vastaa suurempaa tehokkuutta. Ideaalikaasun tapauksessa adiabattinen muutos noudattaa PVγ = const ja T V^(γ−1) = const, missä γ on kaasun Cp/Cv eli lämpökapasiteettien suhde. Näiden yhtälöiden avulla voidaan laskea paineen, tilavuuden ja lämpötilan muutokset adiabatisessa prosessissa. On huomattava, että reversiibilisyyden lisäksi adiabattinen voi olla myös irreversiibeli, jolloin entropia kasvaa.

Erotus tehtävässä on tärkeä: adiabattinen ei sinänsä määrittele lämpötilaa muuttumattomaksi (isoterminen prosessi), vaan lämpövuotoja ei tapahdu. Reversiibeli adiabattinen prosessi on isentropinen (entropia pysyy vakiona). Käytännössä adiabatisia prosesseja käytetään esimerkiksi puristus- tai laajenemistilanteissa, kuten lämpövoimalaitosten sylintereissä tai ilman laajetessa korkeuden kasvaessa ilmakehässä, jolloin lämpötilan lasku seuraa adiabattisia laeja.

Fysiikassa adjabattinen käsite esiintyy myös kvanttimaailmassa. Adiabattinen teoreema kertoo, että jos Hamiltonian muuttaa hitaasti, järjestelmä pysyy vuorovaikutuksessa alkuperäisen energian tilan kanssa ilman transitions, eli tilavalinta seuraa instantaneous eigentilaa.