Różnica między procesami adiabatycznymi i isentropowymi

The kluczowa różnica między procesami adiabatycznymi i isentropowymi jest to zaprocesy diabatyczne mogą być odwracalne lub nieodwracalne, podczas gdy proces isentropowy jest procesem odwracalnym.

W chemii dzielimy wszechświat na dwie części. Interesuje nas system, a reszta to otoczenie. System może być organizmem, naczyniem reakcyjnym lub nawet pojedynczą komórką. Możemy rozróżnić systemy według rodzaju ich interakcji lub według rodzajów zachodzących wymian. Czasami wymiana materii i energii odbywa się przez granice systemu. Wymieniana energia może przybierać różne formy, takie jak energia światła, energia cieplna, energia dźwięku itp. Jeśli energia systemu zmienia się z powodu różnicy temperatur, mówimy, że nastąpił przepływ ciepła. Jednak niektóre procesy wiążą się ze zmianami temperatury, ale nie mają przepływu ciepła; są to tak zwane procesy adiabatyczne. Proces isentropowy jest rodzajem procesu adiabatycznego.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Czym są procesy adiabatyczne
3. Co to są procesy isentropowe
4. Porównanie obok siebie - procesy adiabatyczne vs. procesy izsentropowe w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Czym są procesy adiabatyczne?

Zmiana adiabatyczna to zmiana, w której ciepło nie jest przenoszone do lub z systemu. Przenoszenie ciepła można zatrzymać głównie na dwa sposoby. Jednym z nich jest zastosowanie termicznie izolowanej granicy, aby żadne ciepło nie mogło wejść ani wyjść. Na przykład reakcja zachodząca w kolbie Dewara jest adiabatyczna. Inną metodą, jaką może mieć proces adiabatyczny, jest proces, który przebiega bardzo szybko; dlatego nie ma już czasu na przekazywanie i odprowadzanie ciepła.

W termodynamice pokazujemy zmiany adiabatyczne przez dQ = 0. W takich przypadkach istnieje związek między ciśnieniem a temperaturą. Dlatego system ulega zmianom z powodu ciśnienia w warunkach adiabatycznych. Tak dzieje się w tworzeniu chmur i prądach konwekcyjnych na dużą skalę. Na wyższych wysokościach ciśnienie atmosferyczne jest niższe. Kiedy powietrze się nagrzewa, zwykle rośnie. Ponieważ ciśnienie powietrza zewnętrznego jest niskie, rosnąca paczka powietrza spróbuje się rozszerzyć. Podczas rozszerzania cząsteczki powietrza działają, co wpłynie na ich temperaturę. Właśnie dlatego temperatura maleje przy wzroście.

Rysunek 01: Proces adiabatyczny na wykresie

Zgodnie z termodynamiką energia w paczce pozostaje stała, ale można ją przekształcić w celu wykonania czynności rozprężania lub utrzymania temperatury. Nie ma wymiany ciepła z zewnątrz. To samo zjawisko dotyczy również sprężania powietrza (np. Tłoka). W tej sytuacji, gdy paczka powietrzna kompresuje się, temperatura wzrasta. Procesy te nazywane są adiabatycznym ogrzewaniem i chłodzeniem.

Co to są procesy isentropowe?

Spontaniczne procesy zwiększają entropię wszechświata. Kiedy tak się dzieje, entropia systemu lub entropia otaczająca może wzrosnąć. Proces isentropic zachodzi, gdy entropia systemu pozostaje stała.

Rysunek 02: Proces izsentropowy

Odwracalny proces adiabatyczny jest przykładem procesu isentropowego. Ponadto stałymi parametrami w procesie isentropowym są entropia, równowaga i energia cieplna.

Jaka jest różnica między procesami adiabatycznymi i isentropowymi?

Proces adiabatyczny to proces, w którym nie zachodzi wymiana ciepła, podczas gdy proces isentropowy jest wyidealizowanym procesem termodynamicznym, który jest zarówno adiabatyczny, jak i odwracalny. Dlatego kluczową różnicą między procesami adiabatycznymi i isentropowymi jest to, że procesy adiabatyczne mogą być odwracalne lub nieodwracalne, podczas gdy procesy isentropowe są odwracalne. Ponadto proces adiabatyczny zachodzi bez wymiany ciepła między systemem a otoczeniem, podczas gdy proces isentropowy zachodzi bez nieodwracalności i bez wymiany ciepła.

Podsumowanie - procesy adiabatyczne a procesy izsentropowe

Proces adiabatyczny to proces, w którym nie zachodzi wymiana ciepła. Proces isentropowy to wyidealizowany proces termodynamiczny, który jest zarówno adiabatyczny, jak i odwracalny. Dlatego kluczową różnicą między procesami adiabatycznymi i isentropowymi jest to, że procesy adiabatyczne mogą być odwracalne lub nieodwracalne, podczas gdy procesy isentropowe są odwracalne.

Odniesienie:

1. „Zasady termodynamiki I.” Termodynamika i wstępna mechanika statystyczna, 2005, s. 14–31., Doi: 10.1002 / 047168175x.ch3.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Adiabatic” (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia
2. „Isentropic” Autor: Tyler.neysmith - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia