단열과정

(단열압축에서 넘어옴)

열역학 과정에서 단열과정(斷熱過程, adiabatic process)이란 어떤 열역학계가 외부와 물질의 출입이 차단된 채로 변화하는 과정을 일컫는다. 즉,

에서 가 0이다. 단열 과정은 가역 과정일 수도, 비가역 과정일 수도 있다.

압력-부피 도표에서 단열 과정을 나타내는 곡선을 단열 곡선(斷熱曲線, adiabat)이라고 한다.

단열 과정의 예

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단열 팽창

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W>0 일 때 열기관이 일을 한 만큼 내부 에너지가 작아진다. 기체의 온도가 내려간다.

단열 압축

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W<0 일 때 열기관이 일을 받은 만큼 내부 에너지가 증가한다. 기체의 온도가 올라간다.

이상 기체의 가역 단열 과정

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이상 기체의 단열 곡선
 
압력-부피-온도 공간에서의 단열 곡선. 여기서 온도축을 사영하여 없애면 압력-부피 평면의 단열 곡선을 얻는다.

입자당 자유도 개인 이상 기체의 경우,

 

이다. 따라서 압력-부피 도표에서 단열 곡선은

 상수

의 꼴이다. 보통 변수

 

단열 계수(adiabatic index)로 정의한다.

단원자 기체의 경우에는  이므로  이다. 이원자 기체의 경우에는  이므로  이다.

같이 보기

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외부 링크

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