Rozdiel medzi adiabatickým a izotermickým

Adiabatický vs. izotermický

Na účely chémie je vesmír rozdelený na dve časti. Časť, o ktorú sa zaujímame, sa nazýva systém a zvyšok sa nazýva okolie. Systémom môže byť organizmus, reakčná nádoba alebo dokonca jedna bunka. Systémy sa odlišujú podľa druhu vzájomných pôsobení alebo podľa druhu výmeny. Tieto systémy možno rozdeliť na dva ako otvorené systémy a uzavreté systémy. Niekedy je možné záležitosti a energiu vymieňať cez hranice systému. Vymenená energia môže mať niekoľko foriem, napríklad svetelnú energiu, tepelnú energiu, zvukovú energiu atď. Ak sa energia systému zmení z dôvodu teplotných rozdielov, hovoríme, že došlo k toku tepla. Adiabatické a polytropické sú dva termodynamické procesy, ktoré súvisia s prenosom tepla v systémoch.

adiabatické

Adiabatická zmena je zmena, pri ktorej sa do systému ani z neho neprenáša žiadne teplo. Prenos tepla je možné zastaviť hlavne dvoma spôsobmi. Jedným z nich je použitie tepelne izolovaného rozhrania, takže žiadne teplo nemôže vstúpiť ani existovať. Napríklad reakcia uskutočnená v Dewarovej banke je adiabatická. Druhý typ adiabatického procesu sa vyskytuje, keď sa proces uskutočňuje rýchlo, mení sa; preto nie je čas na prenos tepla dovnútra a von. V termodynamike sú adiabatické zmeny znázornené pomocou dQ = 0. V týchto prípadoch existuje vzťah medzi tlakom a teplotou. Systém preto podlieha zmenám v dôsledku tlaku v adiabatických podmienkach. To sa deje pri tvorbe oblakov a vo veľkých mierach prúdenia. Vo vyšších nadmorských výškach je nižší atmosférický tlak. Keď je vzduch zohriaty, má tendenciu stúpať. Pretože tlak vonkajšieho vzduchu je nízky, stúpajúci balík vzduchu sa pokúsi rozšíriť. Pri expanzii molekuly vzduchu fungujú a to ovplyvní ich teplotu. Preto sa teplota pri stúpaní znižuje. Podľa termodynamiky zostáva energia v balíku konštantná, ale je možné ju previesť na expanznú prácu alebo na udržanie jej teploty. Vonkajšia strana nie je tepelná. Rovnaké javy sa dajú aplikovať aj na kompresiu vzduchu (napr .: piest). V takom prípade, keď sa vzduchový balík stlačí, teplota stúpne. Tieto procesy sa nazývajú adiabatické zahrievanie a chladenie.

izotermická

Izotermická zmena je taká, v ktorej systém zostáva na konštantnej teplote. Preto dT = 0. Proces môže byť izotermický, ak k nemu dôjde veľmi pomaly a ak je proces reverzibilný. Aby k zmene došlo veľmi pomaly, je dostatok času na úpravu kolísania teploty. Navyše, ak systém môže fungovať ako chladič, kde môže udržiavať konštantnú teplotu po absorbovaní tepla, je to izotermický systém. Pre ideál má izotermické podmienky, tlak môže byť daný z nasledujúcej rovnice.

P = nRT / V

Od práce, W = PdV možno odvodiť nasledujúcu rovnicu.

W = nRT ln (Vf / Vi)

Preto pri konštantnej teplote dochádza k expanzii alebo kompresii pri zmene objemu systému. Pretože pri izotermickom procese nedochádza k žiadnej vnútornej zmene energie (dU = 0), všetko dodané teplo sa používa na prácu. To sa deje v tepelnom motore.