Adiabatisch proces:

Een proces is adiabatisch als er geen warmte met de omgeving wordt uitgewisseld. De lijn in een grafiek die een systeem doorloopt tijdens zo'n proces wordt adiabaat genoemd.

De processen die lucht in de atmosfeer ondergaat, zijn te onderscheiden in isobare processen en adiabatische processen. Bij een isobaar proces blijft de luchtdruk in een luchthoeveelheid ongeveer gelijk. Horizontale luchtbewegingen (advectie) zijn bij benadering isobaar 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 (convectie en 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, die door de luchtbel geleverd moet worden. Hierdoor daalt de temperatuur van de opstijgende luchtbel maar stijgt deze als de luchtbel daalt.

Droog-adiabatische processen
Bij droog-adiabatische processen hoeft de lucht niet volledig droog te zijn, maar is deze niet volledig verzadigd met waterdamp: de relatieve luchtvochtigheid is lager dan 100%. Hierbij daalt de temperatuur per 100 m stijging met 1ºC, de droog-adiabatische temperatuurgradiënt yd . In aerologische diagrammen wordt dit uitgezet met droog-adiabaten.

Verzadigd-adiabatische processen
Bij verzadigd-adiabatische processen 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 bij het dauwpunt. 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 yd .

Het verloop van de verzadigd-adiabaat (lijn in de temperatuur-hoogte-grafiek, zie figuur) hangt af van de hoeveelheid waterdamp die condenseert bij de stijging van de lucht. Bij toenemende hoogte neemt deze 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 droog-adiabaat dan bij lage temperaturen. Bij de Noord- en Zuidpool zal verzadigde lucht dan ook sneller afkoelen met toenemende hoogte dan in de tropen.

Bron: Wikipedia.org

« Encyclopedie overzicht