绝热压缩与绝热膨胀通常由气体压强的变化引起。
绝热压缩发生在气压上升时,这时气体温度也会上升。例如,给自行车打气时,可以感觉到气筒温度上升,这正是因为气体压强上升的足够快到可视为绝热过程的缘故,热量没有逃逸,因而温度上升。
柴油机在压缩冲程时正是靠绝热压缩原理来给燃烧室内的混合气体点火的。
绝热膨胀发生在气压下降时,这时气体温度也会下降。例如,给轮胎放气时,可以明显感觉到放出的气体比较凉,这正是因为气体压强下降的足够快到可视为绝热过程的缘故,气体内能转化为机械能,温度下降。
这些温度的变化量可以用理想气体状态方程精确计算。
绝热过程是系统在和外界无热量交换的条件下进行的过程。实现绝热过程有两种情况:
①用绝热材料制成绝热壁,把系统与外界隔开,就可以近似地实现这一过程。
②使过程快速进行,系统来不及与外界进行显著的热量交换。例如:内燃机中热气体的突然膨胀,
柴油机或压气机中空气的压缩、声波中气体的压缩(稠密)和膨胀(稀疏)等都可近似视为绝热过程。
作为典型例子,下面介绍理想气体准静态绝热过程和理想气体自由膨胀过程(非准静态过程)。