Зміст
Температура знижується із збільшенням висоти, оскільки на більших висотах тиск повітря нижчий. Процес, при якому температура повітря знижується внаслідок зниження тиску, називається адіабатичним охолодженням. Якщо певна частина повітря рухається вгору, його температура знижується, навіть якщо теплообмін з оточенням відсутній; якщо він рухається вниз, його температура зростає.
Адіабатичні процеси
Адіабатичні процеси - це процеси, при яких температура рідини змінюється внаслідок зміни тиску без посилення або втрати тепла з навколишнім середовищем. Майте на увазі, що рідини та гази - це види рідин, і в реальному світі немає абсолютно адіабатичного процесу. У реальних ситуаціях завжди спостерігається певна передача тепла, але багато процесів, таких як підняття або падіння повітря в атмосфері, досить близькі, щоб вважати їх адіабатичними.
Енергозбереження
Перший закон термодинаміки стверджує, що енергію не можна створювати чи руйнувати. У міру підйому або опускання повітря загальна кількість енергії всередині нього залишається незмінною. Проте площа, яку він заповнює, змінюється. Кожен шар кулі більший за попередній. Отже, в атмосфері є більше місця для заповнення. Ось чому тиск падає зі збільшенням висоти. Повітряна посилка повинна розширитися, щоб заповнити більшу площу. Ваша енергія може підтримувати свою температуру, яка є мірою середньої кінетичної енергії, або вона може розширюватися, але ви не можете робити те й інше.
Тепло проти температури
Може здатися суперечливим твердження, що адіабатичний процес - це процес, при якому теплота залишається постійною, а температура знижується. У фізиці тепло і температура - це різні поняття. Тепло - це міра загальної енергії молекулярного руху всередині об’єкта, тоді як температура - міра середньої енергії руху всередині цього об’єкта. Наприклад, гігантський айсберг містить більше тепла, ніж горщик з окропом, хоча температура води вища.
Швидкість адіабатичного падіння
Швидкість, з якою повітря нагрівається або охолоджується, опускаючись або піднімаючись, є постійною. У ненасиченому повітрі, тобто в повітрі, в якому менше води, ніж може містити, швидкість адіабатичного пробігу дорівнює 10 градусам Цельсія на 1000 метрів. Це означає, що якщо маса повітря підніметься, наприклад, на 2000 метрів, його температура впаде на 20 градусів Цельсія, і все навпаки, якщо повітря опуститься на 2000 метрів.
