พลังงานภายในของก๊าซในอุดมคติ - คุณสมบัติ ทฤษฎี และสูตร

2024 ผู้เขียน: Angel Austin | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-02 17:57

การพิจารณาปรากฏการณ์ทางกายภาพหรือระดับของปรากฏการณ์นั้นสะดวกโดยใช้แบบจำลองที่มีองศาการประมาณต่างกัน ตัวอย่างเช่น เมื่ออธิบายพฤติกรรมของก๊าซ จะใช้แบบจำลองทางกายภาพ - ก๊าซในอุดมคติ

ทุกรุ่นมีข้อจำกัดในการบังคับใช้ ซึ่งเกินกว่านั้นจะต้องมีการปรับแต่งหรือใช้ตัวเลือกที่ซับซ้อนกว่านี้ เราพิจารณากรณีง่ายๆ ในการอธิบายพลังงานภายในของระบบทางกายภาพโดยพิจารณาจากคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของก๊าซภายในขอบเขตที่กำหนด

แก๊สในอุดมคติ

แบบจำลองทางกายภาพนี้ เพื่อความสะดวกในการอธิบายกระบวนการพื้นฐานบางอย่าง ทำให้ก๊าซจริงง่ายขึ้นดังนี้:

• ละเลยขนาดโมเลกุลของแก๊ส ซึ่งหมายความว่ามีปรากฏการณ์ที่พารามิเตอร์นี้ไม่จำเป็นสำหรับคำอธิบายที่เพียงพอ
• ละเลยการโต้ตอบระหว่างโมเลกุล กล่าวคือ ยอมรับว่าในกระบวนการที่น่าสนใจนั้น จะปรากฏในช่วงเวลาเล็กน้อยและไม่ส่งผลต่อสถานะของระบบ ในกรณีนี้ ปฏิกิริยาในลักษณะของผลกระทบที่ยืดหยุ่นอย่างสมบูรณ์ ซึ่งไม่มีการสูญเสียพลังงานบนการเสียรูป
• ละเลยปฏิสัมพันธ์ของโมเลกุลกับผนังถัง
• สมมติว่าระบบ "ถังแก๊ส" มีลักษณะเฉพาะโดยสมดุลทางอุณหพลศาสตร์

โมเดลนี้เหมาะสำหรับการอธิบายก๊าซจริงหากความดันและอุณหภูมิค่อนข้างต่ำ

สถานะพลังงานของระบบกายภาพ

ระบบกายภาพระดับมหภาคใดๆ (ร่างกาย ก๊าซ หรือของเหลวในภาชนะ) นอกจากจะมีจลนศาสตร์และศักยภาพแล้ว ยังมีพลังงานภายในอีกประเภทหนึ่ง ค่านี้ได้มาจากการรวมพลังงานของระบบย่อยทั้งหมดที่ประกอบเป็นระบบกายภาพ - โมเลกุล

แต่ละโมเลกุลในก๊าซก็มีศักยภาพและพลังงานจลน์ในตัวเองเช่นกัน หลังเกิดจากการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนที่วุ่นวายอย่างต่อเนื่องของโมเลกุล ปฏิกิริยาต่างๆ ระหว่างกัน (แรงดึงดูดทางไฟฟ้า แรงผลัก) ถูกกำหนดโดยพลังงานศักย์

ต้องจำไว้ว่าหากสถานะพลังงานของส่วนใดส่วนหนึ่งของระบบทางกายภาพไม่มีผลใดๆ ต่อสถานะมหภาคของระบบ ก็จะไม่นำมาพิจารณา ตัวอย่างเช่น ภายใต้สภาวะปกติ พลังงานนิวเคลียร์จะไม่ปรากฏในการเปลี่ยนแปลงสถานะของวัตถุทางกายภาพ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องนำมาพิจารณา แต่ที่อุณหภูมิและความกดอากาศสูง สิ่งนี้จำเป็นอยู่แล้ว

ดังนั้น พลังงานภายในร่างกายจึงสะท้อนธรรมชาติของการเคลื่อนไหวและปฏิสัมพันธ์ของอนุภาคของมัน ซึ่งหมายความว่าคำนี้มีความหมายเหมือนกันกับคำว่า "พลังงานความร้อน" ที่ใช้กันทั่วไป

ก๊าซอุดมคติโมโนอะตอม

ก๊าซโมโนโทมิก กล่าวคือ ก๊าซที่มีอะตอมไม่รวมกันเป็นโมเลกุล มีอยู่ในธรรมชาติ ซึ่งเป็นก๊าซเฉื่อย ก๊าซอย่างเช่น ออกซิเจน ไนโตรเจน หรือไฮโดรเจนสามารถอยู่ในสถานะดังกล่าวได้เฉพาะภายใต้สภาวะที่พลังงานถูกใช้จากภายนอกเพื่อสร้างสภาพใหม่อย่างต่อเนื่อง เนื่องจากอะตอมของพวกมันมีปฏิกิริยาทางเคมีและมีแนวโน้มที่จะรวมกันเป็นโมเลกุล

ลองพิจารณาสถานะพลังงานของก๊าซอุดมคติที่มีโมเลกุลเดี่ยวที่วางไว้ในภาชนะที่มีปริมาตรบ้าง นี่เป็นกรณีที่ง่ายที่สุด เราจำได้ว่าปฏิกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้าของอะตอมระหว่างตัวมันเองกับผนังของเรือ และด้วยเหตุนี้ พลังงานศักย์ของอะตอมจึงน้อยมาก ดังนั้นพลังงานภายในของก๊าซจึงรวมเฉพาะผลรวมของพลังงานจลน์ของอะตอมเท่านั้น

สามารถคำนวณได้โดยการคูณพลังงานจลน์เฉลี่ยของอะตอมในก๊าซด้วยจำนวนของมัน พลังงานเฉลี่ยคือ E=3/2 x R / N_A x T โดยที่ R คือค่าคงที่แก๊สสากล N_A คือเลขของอโวกาโดร T คืออุณหภูมิก๊าซสัมบูรณ์ จำนวนอะตอมคำนวณโดยการคูณปริมาณของสสารด้วยค่าคงที่อโวกาโดร พลังงานภายในของก๊าซโมโนมิกจะเท่ากับ U=N_A x m / M x 3/2 x R/N_{A x T=3/2 x ม. / M x RT. โดย m คือมวล และ M คือมวลโมลาร์ของแก๊ส}

สมมติว่าองค์ประกอบทางเคมีของก๊าซและมวลของมันยังคงเหมือนเดิมเสมอ ในกรณีนี้ ดังที่เห็นได้จากสูตรที่เราได้รับ พลังงานภายในขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของก๊าซเท่านั้น สำหรับก๊าซจริงจะต้องคำนึงถึงนอกเหนือจากอุณหภูมิ การเปลี่ยนแปลงของปริมาตรที่ส่งผลต่อพลังงานศักย์ของอะตอม

ก๊าซโมเลกุล

ในสูตรข้างต้น หมายเลข 3 แสดงถึงจำนวนองศาอิสระในการเคลื่อนที่ของอนุภาคโมโนมิก - ถูกกำหนดโดยจำนวนพิกัดในอวกาศ: x, y, z สำหรับสถานะของก๊าซโมโนมิก ไม่สำคัญว่าอะตอมจะหมุนหรือไม่

โมเลกุลมีความไม่สมมาตรทรงกลม ดังนั้น เมื่อพิจารณาสถานะพลังงานของก๊าซโมเลกุล จำเป็นต้องคำนึงถึงพลังงานจลน์ของการหมุนด้วย โมเลกุลไดอะตอมมิก นอกเหนือไปจากระดับความเป็นอิสระที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่แบบแปลนแล้ว ยังมีอีกสองที่เกี่ยวข้องกับการหมุนรอบแกนตั้งฉากร่วมกันสองแกน โมเลกุล polyatomic มีแกนหมุนอิสระสามแกนดังกล่าว ดังนั้น อนุภาคของก๊าซไดอะตอมมิกจึงถูกกำหนดโดยจำนวนองศาอิสระ f=5 ในขณะที่โมเลกุลโพลีอะตอมมี f=6

เนื่องจากการสุ่มโดยธรรมชาติของการเคลื่อนที่ด้วยความร้อน ทุกทิศทางของการเคลื่อนที่แบบหมุนและแบบแปลนแปลจึงเป็นไปได้อย่างเท่าเทียมกัน พลังงานจลน์เฉลี่ยที่เกิดจากการเคลื่อนที่แต่ละประเภทจะเท่ากัน ดังนั้น เราจึงสามารถแทนค่าของ f ลงในสูตร ซึ่งช่วยให้เราคำนวณพลังงานภายในของก๊าซในอุดมคติขององค์ประกอบโมเลกุลใดๆ ได้: U=f / 2 x m / M x RT

แน่นอนเราเห็นจากสูตรว่าค่านี้ขึ้นอยู่กับปริมาณของสารคือปริมาณและชนิดของก๊าซที่เราใช้ไปตลอดจนโครงสร้างโมเลกุลของก๊าซนี้ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเราตกลงกันที่จะไม่เปลี่ยนมวลและองค์ประกอบทางเคมี จึงคำนึงถึงเราต้องการแค่อุณหภูมิ

ตอนนี้เรามาดูกันว่าค่าของ U สัมพันธ์กับลักษณะอื่นๆ ของก๊าซอย่างไร - ปริมาตรและความดันอย่างไร

พลังงานภายในและสภาวะทางอุณหพลศาสตร์

อุณหภูมิอย่างที่คุณทราบเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์ของสถานะทางอุณหพลศาสตร์ของระบบ (ในกรณีนี้คือก๊าซ) ในก๊าซในอุดมคติ มันสัมพันธ์กับความดันและปริมาตรโดยความสัมพันธ์ PV=m / M x RT (สมการที่เรียกว่า Clapeyron-Mendeleev) อุณหภูมิเป็นตัวกำหนดพลังงานความร้อน ดังนั้นหลังสามารถแสดงเป็นชุดของพารามิเตอร์สถานะอื่น ๆ มันไม่แยแสกับสถานะก่อนหน้าตลอดจนวิธีที่มันเปลี่ยนไป

มาดูกันว่าพลังงานภายในเปลี่ยนไปอย่างไรเมื่อระบบผ่านจากสถานะทางอุณหพลศาสตร์หนึ่งไปยังอีกสถานะหนึ่ง การเปลี่ยนแปลงในการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวจะพิจารณาจากความแตกต่างระหว่างค่าเริ่มต้นและค่าสุดท้าย หากระบบกลับสู่สถานะเดิมหลังจากผ่านสถานะขั้นกลาง ความแตกต่างนี้จะเท่ากับศูนย์

สมมติว่าเราอุ่นแก๊สในถังแล้ว (นั่นคือ เราได้เพิ่มพลังงานเข้าไป) สถานะทางอุณหพลศาสตร์ของก๊าซเปลี่ยนไป: อุณหภูมิและความดันเพิ่มขึ้น กระบวนการนี้ดำเนินไปโดยไม่เปลี่ยนระดับเสียง พลังงานภายในของก๊าซของเราเพิ่มขึ้น หลังจากนั้น ก๊าซของเราจะปล่อยพลังงานที่จ่ายไป เย็นตัวลงสู่สถานะเดิม ปัจจัยเช่นความเร็วของกระบวนการเหล่านี้จะไม่สำคัญ ผลลัพธ์การเปลี่ยนแปลงพลังงานภายในของก๊าซในอัตราใด ๆ ของความร้อนและความเย็นเป็นศูนย์

จุดสำคัญคือพลังงานความร้อนที่มีค่าเท่ากันไม่สามารถสอดคล้องกับสถานะทางอุณหพลศาสตร์ได้หลายสถานะ

ธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงของพลังงานความร้อน

จะเปลี่ยนแรงก็ต้องทำงาน งานสามารถทำได้ด้วยแก๊สเองหรือด้วยแรงภายนอก

ในกรณีแรก การใช้พลังงานเพื่อการปฏิบัติงานเกิดจากพลังงานภายในของก๊าซ ตัวอย่างเช่น เรามีการอัดแก๊สในถังที่มีลูกสูบ หากปล่อยลูกสูบ แก๊สที่กำลังขยายตัวจะเริ่มยกขึ้นทำงาน (เพื่อให้เป็นประโยชน์ ให้ลูกสูบยกน้ำหนักขึ้น) พลังงานภายในของก๊าซจะลดลงตามปริมาณที่ใช้ไปกับแรงโน้มถ่วงและแรงเสียดทาน: U₂=U_{1 – A. ในนี้ กรณีการทำงานของแก๊สเป็นบวกเพราะทิศทางของแรงที่ใช้กับลูกสูบเหมือนกับทิศทางการเคลื่อนที่ของลูกสูบ}

เริ่มลดลูกสูบ ทำงานกับแรงดันแก๊ส และอีกครั้งกับแรงเสียดทาน ดังนั้นเราจะแจ้งก๊าซของพลังงานจำนวนหนึ่ง ในที่นี้ การทำงานของพลังภายนอกถือว่าดีอยู่แล้ว

นอกจากงานเครื่องกลแล้ว ยังมีวิธีดึงพลังงานจากแก๊สหรือให้พลังงานด้วย เช่น การถ่ายเทความร้อน (การถ่ายเทความร้อน) เราได้พบเขาแล้วในตัวอย่างการให้ความร้อนกับแก๊ส พลังงานที่ถ่ายโอนไปยังก๊าซระหว่างกระบวนการถ่ายเทความร้อนเรียกว่าปริมาณความร้อน การถ่ายเทความร้อนมีสามประเภท: การนำ การพา และการถ่ายเทความร้อน มาดูกันดีกว่า

การนำความร้อน

ความสามารถของสารในการแลกเปลี่ยนความร้อนดำเนินการโดยอนุภาคของมันโดยการถ่ายโอนพลังงานจลน์ซึ่งกันและกันระหว่างการชนกันระหว่างการเคลื่อนที่ด้วยความร้อน - นี่คือการนำความร้อน หากบริเวณใดบริเวณหนึ่งของสารถูกทำให้ร้อน กล่าวคือ มีการให้ความร้อนจำนวนหนึ่ง พลังงานภายในหลังจากนั้นครู่หนึ่ง ผ่านการชนกันของอะตอมหรือโมเลกุล จะถูกกระจายระหว่างอนุภาคทั้งหมดโดยเฉลี่ยอย่างสม่ำเสมอ

เป็นที่ชัดเจนว่าค่าการนำความร้อนขึ้นอยู่กับความถี่ของการชนกันอย่างมาก ในทางกลับกัน ระยะห่างเฉลี่ยระหว่างอนุภาค ดังนั้นก๊าซโดยเฉพาะอย่างยิ่งก๊าซในอุดมคติจึงมีลักษณะการนำความร้อนที่ต่ำมากและคุณสมบัตินี้มักใช้สำหรับฉนวนกันความร้อน

ของจริง การนำความร้อนจะสูงกว่าสำหรับก๊าซที่มีโมเลกุลที่เบาที่สุดและในเวลาเดียวกันก็มีหลายอะตอม โมเลกุลไฮโดรเจนตรงตามเงื่อนไขนี้มากที่สุด และเรดอนในฐานะที่เป็นก๊าซโมโนโทมิกที่หนักที่สุด อย่างน้อยที่สุด ยิ่งก๊าซหายาก ตัวนำความร้อนยิ่งแย่

โดยทั่วไป การถ่ายเทพลังงานผ่านการนำความร้อนสำหรับก๊าซในอุดมคตินั้นเป็นกระบวนการที่ไม่มีประสิทธิภาพมาก

การพาความร้อน

การถ่ายเทความร้อนประเภทนี้มีประสิทธิภาพมากกว่าสำหรับก๊าซมาก เช่น การพาความร้อน ซึ่งพลังงานภายในถูกกระจายผ่านการไหลของสสารที่หมุนเวียนอยู่ในสนามโน้มถ่วง การไหลของก๊าซร้อนขึ้นด้านบนเกิดจากแรงอาร์คิมีดีน เนื่องจากมีความหนาแน่นน้อยกว่าเนื่องจากการขยายตัวทางความร้อน ก๊าซร้อนที่เคลื่อนขึ้นด้านบนจะถูกแทนที่ด้วยก๊าซที่เย็นกว่าอย่างต่อเนื่อง - สร้างการไหลเวียนของการไหลของก๊าซดังนั้น เพื่อให้มั่นใจว่ามีประสิทธิภาพ กล่าวคือ การให้ความร้อนผ่านการพาความร้อนได้เร็วที่สุด จึงจำเป็นต้องให้ความร้อนแก่ถังแก๊สจากด้านล่าง - เช่นเดียวกับกาต้มน้ำที่มีน้ำ

หากจำเป็นต้องระบายความร้อนออกจากแก๊ส การวางตู้เย็นไว้ด้านบนจะมีประสิทธิภาพมากกว่า เนื่องจากแก๊สที่ให้พลังงานกับตู้เย็นจะพุ่งลงมาภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง.

ตัวอย่างของการพาความร้อนในก๊าซคือการให้ความร้อนของอากาศภายในอาคารโดยใช้ระบบทำความร้อน (วางไว้ในห้องให้ต่ำที่สุด) หรือทำความเย็นโดยใช้เครื่องปรับอากาศ และในสภาพธรรมชาติ ปรากฏการณ์ของการพาความร้อนทำให้เกิด การเคลื่อนที่ของมวลอากาศและส่งผลต่อสภาพอากาศและสภาพอากาศ

ในกรณีที่ไม่มีแรงโน้มถ่วง (ในยานอวกาศไม่มีน้ำหนัก) การพาความร้อนซึ่งก็คือการไหลเวียนของกระแสอากาศจะไม่เกิดขึ้น ดังนั้นจึงไม่สมเหตุสมผลที่จะจุดไฟเตาแก๊สหรือไม้ขีดไฟบนยานอวกาศ: ผลิตภัณฑ์จากการลุกไหม้ที่ร้อนจะไม่ถูกปล่อยออกมา และออกซิเจนจะถูกส่งไปยังแหล่งกำเนิดไฟ และเปลวไฟก็จะดับลง

การเคลื่อนตัวของแสง

สารยังสามารถร้อนขึ้นภายใต้การกระทำของการแผ่รังสีความร้อน เมื่ออะตอมและโมเลกุลได้รับพลังงานโดยการดูดซับควอนตัมแม่เหล็กไฟฟ้า - โฟตอน ที่ความถี่โฟตอนต่ำ กระบวนการนี้ไม่มีประสิทธิภาพมากนัก จำได้ว่าตอนเปิดเตาไมโครเวฟจะเจอของร้อนข้างในแต่ไม่ร้อน เมื่อความถี่ของการแผ่รังสีเพิ่มขึ้น ผลของความร้อนจากการแผ่รังสีจะเพิ่มขึ้น เช่น ในบรรยากาศชั้นบนของโลก ก๊าซที่หายากมากจะถูกให้ความร้อนอย่างเข้มข้นและแตกตัวเป็นไอออนโดยอัลตราไวโอเลตแสงอาทิตย์

ก๊าซต่างๆดูดซับรังสีความร้อนในระดับต่างๆ ดังนั้นน้ำ มีเทน คาร์บอนไดออกไซด์จึงดูดซับได้ค่อนข้างแรง ปรากฏการณ์เรือนกระจกขึ้นอยู่กับคุณสมบัตินี้

กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์

โดยทั่วไปแล้ว การเปลี่ยนแปลงของพลังงานภายในจากการให้ความร้อนด้วยแก๊ส (การถ่ายเทความร้อน) ก็ลงมาที่การทำงานกับโมเลกุลของแก๊สหรือกับพวกมันด้วยแรงภายนอก (ซึ่งแสดงในลักษณะเดียวกัน แต่ในทางกลับกัน เข้าสู่ระบบ). งานอะไรที่ทำในลักษณะของการเปลี่ยนผ่านจากสถานะหนึ่งไปอีกสถานะหนึ่ง? กฎการอนุรักษ์พลังงานจะช่วยให้เราตอบคำถามนี้ได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น การสรุปที่เกี่ยวข้องกับพฤติกรรมของระบบอุณหพลศาสตร์ - กฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์

กฎหรือหลักสากลของการอนุรักษ์พลังงานในรูปแบบทั่วไปที่สุดกล่าวว่าพลังงานไม่ได้เกิดจากความว่างเปล่าและไม่ได้หายไปอย่างไร้ร่องรอย แต่จะผ่านจากรูปแบบหนึ่งไปอีกรูปแบบหนึ่งเท่านั้น ในความสัมพันธ์กับระบบเทอร์โมไดนามิก สิ่งนี้ควรเข้าใจในลักษณะที่งานที่ทำโดยระบบนั้นแสดงออกมาในแง่ของความแตกต่างระหว่างปริมาณความร้อนที่จ่ายให้กับระบบ (ก๊าซในอุดมคติ) และการเปลี่ยนแปลงของพลังงานภายใน กล่าวอีกนัยหนึ่ง ปริมาณความร้อนที่ส่งไปยังก๊าซนั้นถูกใช้ไปกับการเปลี่ยนแปลงนี้และกับการทำงานของระบบ

เขียนในรูปของสูตรง่ายกว่ามาก: dA=dQ – dU และตามนั้น dQ=dU + dA

เราทราบแล้วว่าปริมาณเหล่านี้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับวิธีการเปลี่ยนสถานะต่างๆ ความเร็วของการเปลี่ยนแปลงนี้และเป็นผลให้ประสิทธิภาพขึ้นอยู่กับวิธีการ

ที่สองจุดเริ่มต้นของอุณหพลศาสตร์ จากนั้นจะกำหนดทิศทางของการเปลี่ยนแปลง: ความร้อนไม่สามารถถ่ายโอนจากก๊าซที่เย็นกว่า (และมีพลังน้อยกว่า) ไปยังก๊าซที่ร้อนกว่าโดยไม่ต้องป้อนพลังงานเพิ่มเติมจากภายนอก กฎข้อที่สองยังระบุด้วยว่าส่วนหนึ่งของพลังงานที่ระบบใช้ไปในการทำงานจะค่อยๆ สลายหายไป (ไม่หายไป แต่กลายเป็นรูปแบบที่ใช้ไม่ได้)

กระบวนการทางอุณหพลศาสตร์

การเปลี่ยนแปลงระหว่างสถานะพลังงานของก๊าซในอุดมคติสามารถมีรูปแบบการเปลี่ยนแปลงที่แตกต่างกันในพารามิเตอร์อย่างใดอย่างหนึ่ง พลังงานภายในในกระบวนการเปลี่ยนผ่านประเภทต่าง ๆ ก็จะมีพฤติกรรมแตกต่างกันด้วย ให้เราพิจารณาสั้น ๆ เกี่ยวกับกระบวนการดังกล่าวหลายประเภท

• กระบวนการ isochoric ดำเนินไปโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงในปริมาตร แก๊สจึงไม่ทำงาน พลังงานภายในของก๊าซเปลี่ยนแปลงตามหน้าที่ของความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิสุดท้ายและอุณหภูมิเริ่มต้น
• กระบวนการไอโซบาริกเกิดขึ้นที่แรงดันคงที่ แก๊สใช้งานได้ และพลังงานความร้อนคำนวณในลักษณะเดียวกับกรณีก่อนหน้านี้
• กระบวนการไอโซเทอร์มอลนั้นมีอุณหภูมิคงที่ ดังนั้นพลังงานความร้อนจะไม่เปลี่ยนแปลง ปริมาณความร้อนที่ได้รับจากแก๊สหมดไปกับการทำงาน
• อะเดียแบติกหรือกระบวนการอะเดียแบติกเกิดขึ้นในก๊าซที่ไม่มีการถ่ายเทความร้อนในถังที่มีฉนวนความร้อน งานทำโดยใช้พลังงานความร้อนเท่านั้น: dA=- dU ด้วยการบีบอัดแบบอะเดียแบติก พลังงานความร้อนจะเพิ่มขึ้นตามการขยายตัวตามลำดับลดลง

ไอโซโพรเซสต่างๆ รองรับการทำงานของเครื่องยนต์เทอร์มอล ดังนั้น กระบวนการ isochoric เกิดขึ้นในเครื่องยนต์เบนซินที่ตำแหน่งสุดขีดของลูกสูบในกระบอกสูบ และจังหวะที่สองและสามของเครื่องยนต์เป็นตัวอย่างของกระบวนการอะเดียแบติก เมื่อได้ก๊าซเหลว การขยายตัวแบบอะเดียแบติกจะมีบทบาทสำคัญ - ต้องขอบคุณการควบแน่นของแก๊สจึงเกิดขึ้นได้ กระบวนการไอโซในก๊าซ ในการศึกษาที่ไม่สามารถทำได้โดยปราศจากแนวคิดเรื่องพลังงานภายในของก๊าซในอุดมคติ เป็นลักษณะของปรากฏการณ์ทางธรรมชาติมากมายและถูกนำมาใช้ในเทคโนโลยีสาขาต่างๆ