Różnica między adiabatyczną i izotermiczną

Adiabatyczny kontra izotermiczny

Dla celów chemicznych wszechświat jest podzielony na dwie części. Ta część, którą jesteśmy zainteresowani, nazywa się systemem, a reszta nazywa się otoczeniem. System może być organizmem, naczyniem reakcyjnym lub nawet pojedynczą komórką. Systemy wyróżniają się rodzajem interakcji, jakie mają lub rodzajem wymiany. Systemy można podzielić na dwa jako systemy otwarte i systemy zamknięte. Czasami sprawy i energię można wymieniać 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. Adiabatyczny i poltropowy to dwa procesy termodynamiczne związane z przenoszeniem ciepła w układach.

Adiabatyczny

Zmiana adiabatyczna to taka, w której ciepło nie jest przekazywane 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 dostać się ani istnieć. Na przykład reakcja przeprowadzona w kolbie Dewara jest adiabatyczna. Drugi rodzaj procesu adiabatycznego ma miejsce, gdy proces ma miejsce, zmienia się szybko; dlatego nie ma już czasu na przekazywanie i odprowadzanie ciepła. W termodynamice zmiany adiabatyczne pokazano za pomocą dQ = 0. W takich przypadkach istnieje związek między ciśnieniem i 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 występuje niższe ciśnienie atmosferyczne. Kiedy powietrze jest podgrzewane, zwykle podnosi się. Ponieważ ciśnienie powietrza zewnętrznego jest niskie, rosnąca paczka powietrza spróbuje się rozszerzyć. Podczas rozszerzania cząsteczki powietrza działają, co wpłynie na ich temperaturę. Dlatego temperatura wzrasta przy wzroście. Zgodnie z termodynamiką energia w paczce pozostaje stała, ale można ją przekonwertować w celu wykonania czynności rozprężania lub utrzymania temperatury. Nie ma wymiany ciepła z zewnątrz. Te same zjawiska można zastosować również do sprężania powietrza (np .: tłok). W tej sytuacji, gdy paczka powietrzna ściska wzrost temperatury. Procesy te nazywane są adiabatycznym ogrzewaniem i chłodzeniem.

Izotermiczny

Zmiana izotermiczna to taka, w której układ pozostaje w stałej temperaturze. Dlatego dT = 0. Proces może być izotermiczny, jeśli przebiega bardzo powoli i jeśli proces jest odwracalny. Aby zmiana następowała bardzo powoli, jest wystarczająco dużo czasu, aby dostosować zmiany temperatury. Ponadto, jeśli system może działać jak radiator, w którym może utrzymywać stałą temperaturę po pochłonięciu ciepła, jest to system izotermiczny. Dla ideału w warunkach izotermicznych ciśnienie można podać z następującego równania.

P = nRT / V

Od pracy, W = PdV można wyprowadzić następujące równanie.

W = nRT ln (Vf / Vi)

Dlatego w stałej temperaturze dochodzi do prac związanych z rozszerzaniem lub kompresją podczas zmiany objętości systemu. Ponieważ nie ma wewnętrznej zmiany energii w procesie izotermicznym (dU = 0), całe dostarczone ciepło jest wykorzystywane do pracy. Tak dzieje się w silniku cieplnym.