Adiabatisch proces: verschil tussen versies
Verwijderde inhoud Toegevoegde inhoud
k robot Eraf: hu:Adiabatikus |
Geen bewerkingssamenvatting |
||
Regel 1:
Een proces dat zonder [[warmte]]-uitwisseling met de omgeving plaats vindt, heet '''adiabatisch'''. De verzameling punten die een systeem doorloopt tijdens zo'n proces vormt een [[isopleet|isolijn]] die men een [[adiabaat]] noemt.
▲[[Bestand:Adiabatic process.png|thumb|right|250px|Grafiek van een adiabatisch proces]]
Wanneer een [[exotherm]] proces adiabatisch wordt uitgevoerd, neemt de temperatuur van het systeem toe. Als voorbeeld: wanneer men [[methaan]] (aardgas) in de juiste hoeveelheid lucht verbrandt zonder de warmte die daarbij vrijkomt aan de omgeving af te staan wordt de hoogst mogelijke temperatuur bereikt: de energie die vrijkomt bij de verbranding wordt alleen gebruikt om de aanwezige gassen te verwarmen. Deze temperatuur noemt men de ''adiabatische vlamtemperatuur'' van methaan in lucht. Wanneer men methaan in zuivere zuurstof verbrandt is de adiabatische vlamtemperatuur nog hoger, omdat dan geen [[Chemisch inert|inert]] [[stikstofgas]] (dat niet deelneemt aan de reactie) hoeft te worden opgewarmd.
Regel 11:
In de praktijk verlopen toestandsveranderingen noch volkomen adiabatisch, noch volkomen isotherm, maar liggen de toestandsveranderingen tussen de twee in. Dit noemt men dan [[Polytroop|polytrope]] toestandsveranderingen.
== Meteorologie ==
[[Bestand:Temperatuur-hoogte-diagram.svg|thumb|350px|Temperatuur-hoogte-diagram:<br/>
'''<span style="color:#45c441">—————</span>''' droog-adiabaten<br/>
'''<span style="color:#d5cf36">—————</span>''' verzadigd-adiabaten]]
De processen die [[lucht]] in de [[Aardatmosfeer|atmosfeer]] ondergaat, zijn te onderscheiden in [[Isobaar proces|isobarische processen]] en adiabatische processen. Bij een isobarisch proces blijft de luchtdruk in een luchthoeveelheid ongeveer gelijk. Horizontale luchtbewegingen([[advectie]]) zijn bij benadering isobarisch waar warmte-uitwisseling met de omgeving plaats kan vinden.
Bij adiabatische processen kunnen onder meer druk en temperatuur wel veranderen, maar is er vrijwel geen warmte-uitwisseling met de omgeving. Verticale luchtbewegingen ([[Atmosferische convectie|convectie]] en [[Subsidentie (atmosfeer)|subsidentie]]) verlopen adiabatisch. Een stijgende luchtbel koelt dus niet af omdat de omgevende lucht kouder wordt, maar omdat de [[luchtdruk]] afneemt, waardoor deze uitzet. Dit kost [[Arbeid (thermodynamica)|arbeid]] wat door de luchtbel geleverd moet worden. Hierdoor daalt de temperatuur van de luchtbel en stijgt deze als de luchtbel daalt.
=== Droog-adiabatische processen ===
Bij droog-adiabatische processen is de lucht niet noodzakelijk volledig droog, maar is deze niet volledig [[verzadiging (thermodynamica)|verzadigd]] met waterdamp, de [[relatieve luchtvochtigheid]] is lager dan 100%. Hierbij daalt de temperatuur per 100 m stijging met 1ºC, de droog-adiabatische temperatuurgradiënt <math>\gamma_d</math>. In [[Aerologisch diagram|aerologische diagrammen]] wordt dit uitgezet met droog-adiabaten.
=== Verzadigd-adiabatische processen ===
Bij verzadigd-adiabatische processen zijn is de lucht volledig verzadigd met waterdamp en is de relatieve luchtvochtigheid 100%. Daarnaast bevat deze natte lucht waterdruppeltjes of ijskristalletjes. Door de afkoeling bij toenemende hoogte kan de lucht minder waterdamp bevatten. Deze condenseert totdat de maximale [[dampdruk]] bij die temperatuur bereikt is. Aangezien lucht bij lagere temperatuur minder waterdamp kan bevatten, zal er condensatie optreden. Hierbij komt warmte vrij, waardoor de temperatuur met minder dan 1ºC per 100 m afneemt, de verzadigd-adiabaat <math>\gamma_s</math>. De grootte van deze verzadigd-adiabaat hangt af van de hoeveelheid waterdamp die condenseert bij de stijging van de lucht. Bij toenemende hoogte neemt dit af, zodat de verzadigd-adiabaten afbuigen richting de droog-adiabaten. Omdat warme lucht meer waterdamp kan bevatten dan koude lucht, wijkt de verzadigd-adiabaat bij hogere temperaturen meer af van de droogadiabaat dan bij lage temperaturen.
== Zie ook ==
| |||