Termofysiikan perusteet, Ismo Napari ja Hanna Vehkamäki, 2013.

28 LUKU 3. TERMODYNAMIIKAN ENSIMMÄINEN PÄÄSÄÄNTÖjoten∂P∂V = −vakio·γV−γ−1 = −γV −1 P. (3.50)Toisaalta isotermisessä prosessissaP = vakio·V −1 ,josta saadaan∂P∂V = −vakio·V−2 = −V −1 P. (3.51)Vertaamalla yhtälöitä (3.50) ja (3.51) saadaan( ) ( )∂P∂P= γ . (3.52)∂V adiab ∂V TKoska γ > 1, nähdään yhtälöstä (3.52), että adiabaatit ovat jyrkempiä kuinisotermit (katso kuva 3.6). Tämä tarkoittaa, että kun siirrytään tietystä (P, V)-pisteestä suuremman tilavuuden suuntaan, isotermin alle jää (P, V)-tasossasuurempi pinta-ala kuin adiabaatin alle: kaasun tekemä työ isotermisessämuutoksessa on suurempi kuin adiabaattisessa. Isotermisessä laajenemisessaloppupaine on suurempi kuin adiabaattisessa laajenemisessa. Nämä tuloksetvoi ymmärtää sillä perustella, että toisin kuin adiabaattisessa prosessissa,isotermisessä prosessissa systeemiin virtaa energiaa lämmön muodossa,ja osa tästä energiasta voidaan käyttää työksi. Toisaalta, kun ympäristö tekeekaasuun työtä, eli siirrytään pienemmän tilavuuden suuntaan, tarvitaanadiabaattisessa puristuksessa suurempi työ kuin isotermisessä saman tilavuudenmuutoksen aikaansaamiseksi. Adiabaattisen puristuksen loppupaine onmyös suurempi kuin isotermisen puristuksen. Jälleen on ymmärrettävää, ettäadiabaattisessa prosessissa jossa lämmön virtaus ulos on estetty, puristaminenjohtaa lämpötilan nousuun ja paine kasvaa näin ollen nopeammin kuin vakiolämpötilantapauksessa.Adiabaattiset muutokset ovat keskeisessä asemassa mm. ilmakehän fysiikassa.Troposfäärin konvektiovirtaukset kuljettavat ilmaa ylöspäin ja takaisin.Kohotessaan meren pinnan tasolta ilma laajenee, koska paine pienenee. (vrt.ideaalikaasulaki). Ilma johtaa lämpöä huonosti, joten kohoavan ilmapaketinja ympäristön välillä on vain vähän lämmönvaihtoa, ja laajenemista voidaanpitää adiabaattisena. Tästä seuraa, että nousevan ilmapaketin lämpötila laskee.Laskeva ilmapaketti taas puristuu adiabaattisesti ja sen lämpötila kasvaa.