Isi
Suhu menurun seiring dengan peningkatan ketinggian karena tekanan udara lebih rendah pada ketinggian yang lebih tinggi. Proses penurunan suhu udara karena penurunan tekanan disebut pendinginan adiabatik. Jika bagian tertentu dari udara bergerak ke atas, suhunya menurun, bahkan jika tidak ada pertukaran panas dengan sekitarnya; jika bergerak turun, suhunya meningkat.
Proses adiabatik
Proses adiabatik adalah proses di mana suhu fluida berubah karena perubahan tekanan tanpa bertambah atau berkurangnya panas dengan lingkungan. Perlu diingat bahwa cairan dan gas adalah jenis fluida, dan di dunia nyata tidak ada proses yang sepenuhnya adiabatik. Selalu ada perpindahan panas dalam situasi nyata, tetapi banyak proses, seperti naik atau turunnya udara di atmosfer, cukup dekat untuk dianggap sebagai adiabatik.
Konservasi Energi
Hukum pertama termodinamika menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dihancurkan. Saat udara naik atau turun, jumlah total energi di dalamnya tetap sama. Namun, area yang dia isi berubah. Setiap lapisan bola lebih besar dari yang sebelumnya. Jadi, ada lebih banyak ruang untuk diisi lebih jauh di atmosfer. Itulah mengapa tekanan turun dengan meningkatnya ketinggian. Paket udara harus diperluas untuk mengisi area yang lebih luas. Energi Anda dapat mempertahankan suhunya, yang merupakan ukuran energi kinetik rata-rata, atau dapat meluas, tetapi Anda tidak dapat melakukan keduanya.
Panas versus suhu
Mungkin tampak kontradiktif untuk mengatakan bahwa proses adiabatik adalah proses di mana panas tetap konstan dan suhu menurun. Dalam fisika, panas dan suhu adalah konsep yang berbeda. Panas adalah ukuran energi total gerakan molekul dalam suatu benda, sedangkan suhu adalah ukuran energi rata-rata gerakan dalam benda tersebut. Gunung es raksasa, misalnya, mengandung lebih banyak panas daripada sepanci air mendidih, meski suhu airnya lebih tinggi.
Tingkat selang adiabatik
Laju di mana udara memanas atau mendingin saat turun atau naik adalah konstan. Di udara tak jenuh, yaitu udara yang memiliki lebih sedikit air daripada yang dapat ditampungnya, laju selang adiabatik sama dengan 10 derajat Celcius per 1.000 meter. Artinya, jika massa udara naik 2.000 meter, misalnya, suhunya akan turun 20 derajat Celcius, begitu pula sebaliknya jika udara turun 2.000 meter.
