Rozdiel medzi adiabatickými a polytropickými

kľúčový rozdiel medzi adiabatickými a polytropickými procesmi je to v adiabatických procesoch nedochádza k prenosu tepla, zatiaľ čo v polytropických procesoch dochádza k prenosu tepla.

V chémii rozdeľujeme vesmír na dve časti. Časť, ktorú sa chystáme študovať, je „systém“ a zvyšok je „okolie“. Systémom môže byť organizmus, reakčná nádoba alebo dokonca jedna bunka. Môžeme odlíšiť systémy jeden od druhého podľa druhu interakcií, ktoré majú, alebo podľa typu výmeny. Môžeme klasifikovať systémy do dvoch skupín ako otvorené a uzavreté systémy. Niekedy môžu záležitosti a energia prekročiť 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.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je to Adiabatic
3. Čo je Polytropic
4. Porovnanie bok po boku - Adiabatický vs. polytropický v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie

Čo je to Adiabatic?

Adiabatická zmena je zmena, pri ktorej sa do systému ani z neho neprenáša žiadne teplo. Toto obmedzenie prenosu tepla nastáva hlavne dvoma spôsobmi. Jedným je použitie tepelne izolovanej hranice tak, aby žiadne teplo nemohlo vstúpiť ani existovať. Napríklad reakcia, ktorú vykonávame v Dewarovej banke, je adiabatická. Po druhé, adiabatický proces nastane, keď sa proces uskutoční veľmi rýchlo; preto nie je čas na prenos tepla dovnútra a von.

V termodynamike môžeme ukázať adiabatické zmeny ako dQ = 0, kde Q je tepelná energia. V týchto prípadoch existuje vzťah medzi tlakom a teplotou. Systém sa preto mení v dôsledku tlaku v adiabatických podmienkach.

Napríklad, zamyslite sa, čo sa deje pri tvorbe oblakov a veľkých prúdoch prúdenia. Vo vyšších nadmorských výškach je nižší atmosférický tlak. Keď sa vzduch zohreje, má tendenciu stúpať. Pretože tlak vonkajšieho vzduchu je nízky, stúpajúci balík vzduchu sa pokúsi rozšíriť. Pri expanzii molekuly vzduchu fungujú a to zmení ich teplotu. Preto sa teplota pri stúpaní znižuje.

Obrázok 01: Cloudová formácia je príkladom adiabatického procesu

Podľa termodynamiky zostáva energia vo vzduchovom balíku konštantná, ale môže sa premeniť na rôzne formy energie (na vykonanie expanzných prác alebo prípadne na udržanie ich teploty). Neexistuje však žiadna výmena tepla s vonkajšou stranou. Rovnaký jav môžeme použiť aj na kompresiu vzduchu (napr. Na piest). V takom prípade, keď sa vzduchový balík stlačí, teplota stúpne. Tieto procesy sa nazývajú adiabatické zahrievanie a chladenie.

Čo je Polytropic?

Polytropický proces nastáva s prenosom tepla. Prenos tepla sa však v tomto procese uskutočňuje reverzibilne.

Obrázok 02: Vyfúknutie balóna na horúcom slnku je príkladom pre polytropický proces

Keď plyn prejde týmto typom prenosu tepla, platí pre polytropický proces nasledujúca rovnica.

PVn = konštanta

Kde P je tlak, V je objem an je konštanta. Preto, aby sa udržala konštantná PV v procese expanzie / kompresie polytropického plynu, dochádza k výmene tepla a práce medzi systémom a okolím. Preto je polytropický neadiabatický proces.

Aký je rozdiel medzi adiabatickými a polytropickými?

Adiabatická zmena je tá, v ktorej sa neprenáša žiadne teplo do alebo zo systému, zatiaľ čo pri prenose tepla dochádza k polytropickému procesu. Kľúčový rozdiel medzi adiabatickými a polytropickými procesmi je preto v tom, že v adiabatických procesoch nedochádza k prenosu tepla, zatiaľ čo v polytropických procesoch dochádza k prenosu tepla. Navyše rovnica dQ = 0 platí pre adiabatický proces, zatiaľ čo rovnica PVn = konštanta platí pre polytropický proces.

Zhrnutie - Adiabatic vs Polytropic

Adiabatický a polytropický proces sú dva dôležité termodynamické procesy. Kľúčový rozdiel medzi adiabatickými a polytropickými procesmi je v tom, že v adiabatických procesoch nedochádza k prenosu tepla, zatiaľ čo v polytropických procesoch dochádza k prenosu tepla..

referencie:

1. Libretexty. „3.6: Adiabatické procesy pre ideálny plyn.“ Physics LibreTexts, Libretexts, 11. marca 2018. K dispozícii tu  

S láskavým dovolením:

1. “2218028” od Webmoment (CC0), prostredníctvom pixabay
2. “1118775” by (CC0) prostredníctvom pexelu