Nyomásváltoztatással

Nyomásváltoztatással olyan folyamatokat értünk, amelyek során egy rendszer nyomását külső beavatkozással megváltoztatják annak érdekében, hogy energiát adjanak ki vagy vegyenek fel, illetve állapotváltozásokat idézzenek elő. A nyomás a termodinamika egyik alapvető állapotváltozója, és a változtatása számos fizikai és technikai folyamatot meghatároz.

A nyomás megváltoztatása többféle módon történhet. Gázok esetén például a térfogat csökkentésével vagy növelésével nyomásváltozást érnek el, gyakran motoros vagy pneumatikus/hidraulikus készülékek segítségével. A folyadékoknál a nyomás átvitelét és a helyi nyomáskülönbségeket használják fel mechanikai munkavégzésre, például sűrítőkkel, pumpákkal és szelepekkel. A folyamat lehet izotérikus (hőcsere nélkül), izobár (nyomásállandó), vagy izobár és adiabatikus, attól függően, hogy a hőátadás milyen szerepet játszik.

Gyakorlati alkalmazások széles köre kapcsolódik hozzá. Ipari rendszerekben a pneumatika és a hidraulika nyomáson alapuló működést biztosít, hűtés és hőcsere ciklusokban a kompresszió és expanzió révén történik a nyomáskezelés, és energiaátalakítás történik belső égésű motorokban vagy gázturbinákban. Orvosi területen például a hyperbarikus oxigénterápia vagy negatív nyomású terápia alkalmazását nyomásváltoztatással érik el. A nyomásmérés és -biztonság terén fontos, hogy az alkalmazott rendszerek legyenek megfelelően méretezve és regisztráltak legyenek manométerekkel vagy nyomásérzékelőkkel.

A nyomásváltoztatás összefügg a munkavégzéssel és energiamegmaradással; a nyomás- és térfogatváltozások szorosan kapcsolódnak a PV-törvényekhez és a hőmérsékletváltozásokhoz, például az ideális gázokra vonatkozó Boyle- vagy Amagat-törvényekhez. Biztonsági szempontból a gyors vagy nagy nyomásváltozások anyagfáradást okozhatnak, ezért megfelelő anyagválasztás és ellenőrzés szükséges.