adiabatischer

Adiabatischer ist ein Adjektiv der Thermodynamik und bezeichnet Eigenschaften oder Prozesse, bei denen kein Wärmeaustausch zwischen dem System und seiner Umgebung erfolgt. Der Begriff wird vor allem in der Beschreibung adiabatischer Prozesse verwendet und kommt im Deutschen oft als „adiabatisch“ vor.

Der zentrale Fall ist der adiabatische Prozess. Er ist definiert durch Q = 0, sodass die Änderung der inneren Energie ΔU durch Arbeit gegeben ist (ΔU = -W). Für ideale Gase gilt PV^γ = konstant (γ = Cp/Cv); daraus folgen TV^{γ-1} = konstant und P^{1-γ}T^γ = konstant. Diese Beziehungen beziehen sich auf einen idealen, oft auch reversiblen Prozess; reale Systeme nähern sich solchen Verhältnissen an, wenn der Wärmeaustausch stark reduziert ist.

Reversibilität ist ein wichtiger Unterschied: Ein reversibler adiabatischer Prozess ist isentrop, das heißt die Entropie S bleibt konstant. Ein adiabatischer Prozess kann irreversibel sein, wodurch S auch ohne Wärmeaustausch zunimmt.

Anwendungen finden sich in technischen Bereichen wie gut isolierten Zylindern, Düsentriebwerken oder Turbinen, wo schnelle Kompression oder Expansion stattfindet. In der Meteorologie beschreibt der adiabatische Prozess die Temperaturänderung von aufsteigenden oder absinkenden Luftpaketen, die durch adiabatische Abkühlung bzw. Erwärmung bedingt ist.

Zusammengefasst bezeichnet „adiabatischer“ Prozesse ohne Wärmeaustausch mit der Umgebung und wird besonders in der Beschreibung idealer adiabatischer Vorgänge sowie ihrer thermodynamischen Eigenschaften verwendet.