Adiabate thermodynamische Systeme

Ein adiabates System kann zwar mechanische Arbeit und prinzipiell auch Masse über die Systemgrenze hinweg mit der Umgebung austauschen, jedoch keine Wärme. Es handelt sich also um eine idealisierte Vorstellung eines perfekt wärmegedämmten Systems. Dabei kann das adiabate System entweder durchlässig für Stoffströme (offenes System) oder für einen Masseaustausch undurchlässig sein (geschlossenes System).

In der Realität ist eine vollständige Wärmeisolierung nicht möglich, weshalb adiabatische Systeme nur näherungsweise erreicht werden können. Ein solcher Näherungsfall tritt zum Beispiel dann auf, wenn Zustandsänderungen so schnell ablaufen, dass für einen Wärmeaustausch mit der Umgebung kaum Zeit bleibt. Häufig werden die Kompressions- und Expansionsvorgänge in Verbrennungsmotoren oder Turbinen aufgrund der hohe Prozessgeschwindigkeiten (hohe Drehzahlen) näherungsweise als in einem adiabatischen System ablaufend betrachtet. 

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Abbildung: Motorzylinder als Beispiel eines geschlossenen adiabaten Systems

Beachte, dass im unten abgebildeten Fall der Turbine die gewählte Systemgrenze nicht die Brennkammer umfasst sondern nur den Expansionsvorgang der heißen Gase nach der Brennkammer. Es erfolgt somit keine Wärmezufuhr für das betrachtete System!

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Abbildung: Mantelstromtriebwerk als Beispiel eines offenen adiabaten Systems

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