Innhold
Temperaturen synker når høyden øker fordi lufttrykket er lavere i høyere høyder. Prosessen der lufttemperaturen synker på grunn av trykkreduksjon kalles adiabatisk kjøling. Hvis en viss del av luften beveger seg oppover, synker temperaturen, selv om det ikke er varmeutveksling med omgivelsene; hvis den beveger seg ned, øker temperaturen.
Adiabatiske prosesser
Adiabatiske prosesser er de der temperaturen i en væske endres på grunn av trykkendringen uten gevinst eller tap av varme med omgivelsene. Husk at væsker og gasser er væsketyper, og i den virkelige verden er det ingen helt adiabatisk prosess. Det er alltid noe varmeoverføring i virkelige situasjoner, men mange prosesser, som luft som stiger eller faller i atmosfæren, er nær nok til å bli betraktet som adiabatiske.
Energi konservering
Den første loven om termodynamikk sier at energi ikke kan skapes eller ødelegges. Når luften stiger eller faller, forblir den totale mengden energi inni den den samme. Området han fyller, endres imidlertid. Hvert lag i en kule er større enn det forrige. Så det er mer plass å fylles lenger opp i atmosfæren. Derfor synker trykket med økende høyde. Luftpakken må utvides for å fylle et større område. Energien din kan opprettholde temperaturen, som er et mål på gjennomsnittlig kinetisk energi, eller den kan utvide seg, men du kan ikke gjøre begge deler.
Varme versus temperatur
Det kan virke motstridende å si at en adiabatisk prosess er prosessen der varmen forblir konstant og temperaturen synker. I fysikk er varme og temperatur forskjellige begreper. Varme er et mål på den totale energien til molekylær bevegelse i et objekt, mens temperatur er et mål på den gjennomsnittlige bevegelsesenergien i det objektet. Et gigantisk isfjell inneholder for eksempel mer varme enn en gryte med kokende vann, selv om vanntemperaturen er høyere.
Adiabatisk bortfallshastighet
Hastigheten som luften varmes opp eller avkjøles når den stiger ned eller stiger, er konstant. I umettet luft, det vil si luft som har mindre vann enn den kan inneholde, er hastigheten på adiabatisk bortfall lik 10 grader Celsius per 1000 meter. Dette betyr at hvis en luftmasse stiger 2000 meter, vil temperaturen for eksempel falle med 20 grader Celsius, og det omvendte er sant hvis luften går ned 2000 meter.
