絕熱過程是一個絕熱體系的變化過程，即體系與環境之間無熱量交換的過程。
基本介紹
- 中文名：絕熱過程
- 外文名：adiabatic process
- 性質：過程
- 屬性：絕熱
基本信息,絕熱過程方程,相關關係,
基本信息
系統與外界沒有熱量交換情況下所進行的狀態變化過程。絕熱過程是為了便於分析計算而進行的簡化和抽象，它又是實際過程的一種近似，當過程進行得很快，工質與外界來不及交換熱量時，例如，葉輪式壓氣機和氣流流經噴管的過程等均可以近似作絕熱過程處理。
大氣層中的許多重要現象都和絕熱變化有關。例如，在大氣層的下層通常存在著溫度隨高度而遞減，主要就是由於空氣絕熱混合的結果。導致水蒸汽凝結、雲和雨形成的降溫作用，主要是由於空氣上升時溫度下降的結果；晴朗的、乾燥的天氣通常是與空氣下沉引起的增溫變乾作用有關。上升空氣的降溫作用和下沉空氣的增溫作用主要是由於空氣的絕熱膨脹和絕熱壓縮的結果。
絕熱過程方程
當已知一個系統的狀態方程時就容易求出它的各種等值過程方程。但沒有哪個狀態參量在絕熱過程中保持不變，因此需要根據熱力學定律求出它所要遵守的微分方程，再進行積分才能求出氣體的絕熱過程方程。下面我們將要求出經典和量子理想氣體(包括光子氣體)的絕熱過程方程，並進行一些必要的討論。
經典理想氣體絕熱方程
量子理想氣體絕熱方程
對於非相對論性的粒子，能量與動量的二次方成正比，
或
，由這種粒子構成的理想氣體，它的壓強p同能量密度u之間存在如下關係：
，根據熱力學第一定律，絕熱過程滿足
，可得
常量，這就是非相對論性粒子構成的理想氣體(費米理想氣體和玻色理想氣體；其實包括經典理想氣體)的絕熱過程。
光子氣體絕熱方程
光子氣體是極端相對論性的理想量子玻色氣體，光子的靜止質量等於零，它的能量與動量成正比，
或
，所以光子氣體的壓強同能量密度之間存在如下關係：
，根據熱力學第一定律，絕熱過程滿足 ，可得
常量，這是光子氣體的絕熱過程方程。
經典理想氣體絕熱方程使用注意事項
當利用
常數，以及由此而推得的其它結論，對定熵過程進行數值計算時，由於把比熱當作定值，計算結果往往不夠準確，尤其是當過程初、終溫度變化範圍較大時，有較大的誤差。因此，在熱力發動機要求準確度很髙的設計計算中，常常套用圖表計算法，而不套用這些公式。但常數這個公式形式簡單，用以作過程分析以求得各種因索的影響，並由此而對熱機的工作過程作定性分析時極其方便，用作近似計算也有一定的實用價值。
絕熱過程p-v圖和T-s圖