絕熱增溫〈adiabnatic heating〉與絕熱冷卻〈adiabatic cooling〉

絕熱增溫（adiabnatic heating）與絕熱冷卻（adiabatic cooling）
國立彰化高級中學姜志忠教師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

「絕熱增溫」與「絕熱冷卻」，經常發生在氣體壓力產生變化的時候。絕熱增溫發生在氣體的壓力增加的時候，例如柴油引擎在運轉過程中，利用瞬間的增壓來提升氣體 的溫度，藉此點燃柴油。絕熱增溫也發生在地球大氣層中，當氣團高度減少時，因為氣壓的增加也會導致溫度的上升。例如自海洋吹來的風在越過中央山脈時，因為高度上升，在迎風面因為地形阻擋形成降雨，但越過山峰後，高度驟減，越靠近地面氣壓越大，產生絕熱增溫，空氣溫度上升，將形成「焚風」。

絕熱冷卻則發生在氣體壓力減少、也就是氣體體積增加之時。例如當一個充滿空氣的輪胎自噴嘴釋放空氣時，由噴嘴衝出的空氣溫度將明顯的比輪胎內的空氣低。絕熱冷卻不一定只與流體有關，有一種極低溫技術稱為「絕熱去磁（adiabatic demagnetization）」，可以讓溫度降低到絕對溫度千分之一到百萬分之一度。絕熱冷卻也發生在大氣層中，當含有水汽的空氣因為地形抬升（orographic lifting）時，氣團溫度將會降低到「露點溫度（dew point）」，也就是保持空氣中的水氣含量不變，並使其降低溫度，當水氣因降溫而達飽和時之溫度，即為露點溫度，因為溫度降到露點以下，空氣中的水蒸氣凝結變成雲，常見的為莢狀雲（pileus）與傘狀雲（lenticular clouds），而空氣溫度的降低可利用理想氣體定律或流體靜力學方程式計算出來。

必須注意到，不存在真正的絕熱過程。許多過程相當接近絕熱過程，或者藉由絕熱假設趨近於絕熱過程，但過程中多少都會有熱量的交換，因此也不存在真正的熱絕緣體。

參考資料：
Adiabatic process. http://en.wikipedia.org/wiki/Adiabatic_cooling