Skirtumas tarp adiabatinių ir izoterminių

Adiabatinis vs izoterminis

Chemijos tikslais Visata yra padalinta į dvi dalis. Ta dalis, kuri mus domina, vadinama sistema, o likusi dalis - aplinkinėmis. Sistema gali būti organizmas, reakcijos indas ar net atskira ląstelė. Sistemos išsiskiria pagal jų sąveikos tipą arba vykstančių mainų tipus. Sistemas galima suskirstyti į dvi dalis kaip atviros ir uždaros sistemos. Kartais daiktai ir energija gali būti keičiami per sistemos ribas. Apsikeista energija gali būti kelių formų, tokių kaip šviesos energija, šilumos energija, garso energija ir kt. Jei sistemos energija keičiasi dėl temperatūrų skirtumo, mes sakome, kad ten buvo šilumos srautas. Adiabatinis ir polipropinis yra du termodinaminiai procesai, susiję su šilumos perdavimu sistemose.

Adiabatinis

Adiabatiniai pokyčiai yra tokie, kai šiluma neperduodama nei iš sistemos, nei iš jos. Šilumos perdavimą daugiausia galima sustabdyti dviem būdais. Viena iš jų yra tokia, kad būtų naudojama termoizoliuota riba, kad šiluma negalėtų patekti ar joje egzistuoti. Pavyzdžiui, reakcija, vykdoma Devaro kolboje, yra adiabatinė. Kiti adiabatiniai procesai vyksta, kai procesas vyksta greitai; taigi nelieka laiko šilumai perduoti. Termodinamikoje adiabatiniai pokyčiai parodomi dQ = 0. Tokiais atvejais yra ryšys tarp slėgio ir temperatūros. Todėl sistema keičiasi dėl slėgio adiabatinėmis sąlygomis. Taip nutinka susidarant debesims ir didelėms konvekcinėms srovėms. Didesniame aukštyje yra mažesnis atmosferos slėgis. Kai oras pašildomas, jis linkęs pakilti. Kadangi lauko oro slėgis yra žemas, kylančios oro partijos bandys išsiplėsti. Besiplečiant oro molekulės veikia, ir tai turės įtakos jų temperatūrai. Štai kodėl temperatūra mažėja kylant aukštyn. Remiantis termodinamika, energija siuntinyje išlieka pastovi, tačiau ją galima paversti plečiant ar palaikant temperatūrą. Nėra šilumos mainų su lauko. Tie patys reiškiniai gali būti taikomi ir oro suspaudimui (pvz., Stūmokliui). Esant tokiai situacijai, kai oro siuntinys suspaudžia, padidėja temperatūra. Šie procesai vadinami adiabatiniu šildymu ir aušinimu.

Izoterminė

Izoterminis pokytis yra tas, kurio metu sistema išlieka pastovi temperatūra. Todėl dT = 0. Procesas gali būti izoterminis, jei jis vyksta labai lėtai ir jei procesas yra grįžtamasis. Taigi, pokytis vyksta lėtai, yra pakankamai laiko pakoreguoti temperatūros svyravimus. Be to, jei sistema gali veikti kaip šilumos kriauklė, kur sugerdama šilumą ji gali palaikyti pastovią temperatūrą, tai yra izoterminė sistema. Jei idealas yra izoterminėse sąlygose, slėgį galima apskaičiuoti pagal šią lygtį.

P = nRT / V

Nuo darbo, W = PdV galima išvesti tokią lygtį.

W = nRT ln (Vf / Vi)

Todėl esant pastoviai temperatūrai, plečiantis ar suspaudžiant vyksta darbas keičiant sistemos tūrį. Kadangi izoterminiame procese vidinių energijos pokyčių nėra (dU = 0), visa tiekiama šiluma naudojama darbui atlikti. Tai vyksta šiluminiame variklyje.