Adiabatikus állapotváltozás

Adiabatikus állapotváltozás p-V diagramon. W jelöli a külső munkát

Az adiabatikus állapotváltozás vagy adiabatikus folyamat olyan állapotváltozás, amely során a termodinamikai rendszer és környezete között nem jön létre hőátadás. Ideális gázok esetében, amelyeknek nincs belső súrlódása, az adiabatikus állapotváltozás egyben izentropikus állapotváltozás is, vagyis a folyamat során a rendszer entrópiája nem változik.

A szó görög eredetű. Diabatosz (διαβατός) jelentése járható. A szó eleji a fosztóképző: (át)járhatatlan.

A nyomás, fajlagos térfogat és hőmérséklet között az állapotváltozás kezdő és végállapota között a következő összefüggések írhatók fel:

$\frac{p_1}{p_2}={\left(\frac{v_2}{v_1}\right)}^{\kappa };\frac{v_1}{v_2}={\left(\frac{p_2}{p_1}\right)}^{\frac{1}{\kappa }};\frac{p_1}{p_2}={\left(\frac{T_1}{T_2}\right)}^{\frac{\kappa }{\kappa -1}};$

$\frac{v_1}{v_2}={\left(\frac{T_2}{T_1}\right)}^{\frac{1}{\kappa -1}};\frac{T_1}{T_2}={\left(\frac{v_2}{v_1}\right)}^{\kappa -1};\frac{T_1}{T_2}={\left(\frac{p_1}{p_2}\right)}^{\frac{\kappa -1}{\kappa }}.$

Itt kétatomos gázokra $\kappa \approx 1,4$ az adiabatikus kitevő. A külső munka egyenlő a belső energia változásával:

$L_{12}=\underset{1}{\overset{2}{\int }}pdv=c_v(T_2-T_1)=\frac{1}{\kappa -1}(p_1{v}_1-p_2{v}_2)=\frac{p_1{v}_1}{\kappa -1}(1-\frac{T_2}{T_1})=\frac{p_1{v}_1}{\kappa -1}[1-{\left(\frac{p_2}{p_1}\right)}^{\frac{\kappa -1}{\kappa }}].$

Expanzió (tágulás) esetén a belső energia csökken, kompresszió (sűrítés) esetén nő.