Contenu

• Processus adiabatiques
• Conservation de l'énergie
• Chaleur en fonction de la température
• Taux de déchéance adiabatique

La température diminue à mesure que l'altitude augmente car la pression de l'air est plus basse à des altitudes plus élevées. Le processus par lequel la température de l'air diminue en raison de la réduction de pression est appelé refroidissement adiabatique. Si une certaine partie de l'air se déplace vers le haut, sa température diminue, même s'il n'y a pas d'échange thermique avec l'environnement; s'il descend, sa température augmente.

Processus adiabatiques

Les processus adiabatiques sont ceux dans lesquels la température d'un fluide est modifiée en raison du changement de pression sans gain ou perte de chaleur avec l'environnement. Gardez à l'esprit que les liquides et les gaz sont des types de fluides, et dans le monde réel, il n'y a pas de processus totalement adiabatique. Il y a toujours un certain transfert de chaleur dans des situations réelles, mais de nombreux processus, tels que l'air montant ou descendant dans l'atmosphère, sont suffisamment proches pour être considérés comme adiabatiques.

Conservation de l'énergie

La première loi de la thermodynamique stipule que l'énergie ne peut être ni créée ni détruite. Lorsque l'air monte ou descend, la quantité totale d'énergie à l'intérieur reste la même. La zone qu'il remplit change cependant. Chaque couche d'une sphère est plus grande que la précédente. Il y a donc plus d'espace à remplir plus haut dans l'atmosphère. C'est pourquoi la pression diminue avec l'augmentation de l'altitude. Le colis aérien doit s'agrandir pour remplir une plus grande surface. Votre énergie peut maintenir sa température, qui est une mesure de l'énergie cinétique moyenne, ou elle peut se dilater, mais vous ne pouvez pas faire les deux.

Chaleur en fonction de la température

Il peut sembler contradictoire de dire qu'un processus adiabatique est un processus dans lequel la chaleur reste constante et la température diminue. En physique, la chaleur et la température sont des concepts différents. La chaleur est une mesure de l'énergie totale du mouvement moléculaire dans un objet, tandis que la température est une mesure de l'énergie moyenne du mouvement dans cet objet. Un iceberg géant, par exemple, contient plus de chaleur qu'une casserole d'eau bouillante, bien que la température de l'eau soit plus élevée.

Taux de déchéance adiabatique

La vitesse à laquelle l'air se réchauffe ou se refroidit en descendant ou en montant est constante. Dans l'air non saturé, c'est-à-dire dans un air contenant moins d'eau qu'il ne peut en contenir, le taux de déchéance adiabatique est égal à 10 degrés Celsius pour 1 000 mètres. Cela signifie que si une masse d'air monte de 2000 mètres, par exemple, sa température baissera de 20 degrés Celsius, et l'inverse est vrai si l'air descend de 2000 mètres.