Adijabatski vs izotermalni
U svrhu kemije svemir je podijeljen u dva dijela. Dio koji nas zanima naziva se sustav, a ostatak okolnim. Sustav može biti organizam, reakcijska posuda ili čak jedna stanica. Sustavi se razlikuju po vrsti interakcije koju imaju ili po vrstama razmjena. Sustavi se mogu klasificirati u dva kao otvoreni i zatvoreni sustavi. Ponekad se stvari i energija mogu razmijeniti kroz granice sustava. Izmijenjena energija može poprimiti nekoliko oblika poput svjetlosne, toplinske, zvučne energije itd. Ako se energija sustava promijeni zbog temperaturne razlike, kažemo da je došlo do protoka topline. Adijabatski i politropni su dva termodinamička procesa, koja su povezana s prijenosom topline u sustavima.
Adijabatski
Adijabatska promjena je ona kod koje se toplina ne prenosi u sustav ili van njega. Prijenos topline uglavnom se može zaustaviti na dva načina. Jedno je korištenje toplinski izolirane granice, tako da nikakva toplina ne može ući niti postojati. Na primjer, reakcija provedena u Dewar tikvici je adijabatska. Druga vrsta adijabatskog procesa događa se kada se proces brzo razlikuje; tako, nema više vremena za prijenos topline u i van. U termodinamici se adijabatske promjene prikazuju dQ = 0. U tim slučajevima postoji veza između tlaka i temperature. Stoga se sustav podvrgava promjenama uslijed pritiska u adijabatskim uvjetima. To se događa u stvaranju oblaka i konvekcijskim strujama velikih razmjera. Na većim nadmorskim visinama postoji niži atmosferski tlak. Kada se zrak zagrijava, on ide prema gore. Budući da je vanjski tlak zraka nizak, parcela zraka u usponu pokušat će se proširiti. Pri širenju molekule zraka rade, a to će utjecati na njihovu temperaturu. Zbog toga se temperatura smanjuje pri porastu. Prema termodinamici, energija u paketu ostaje konstantna, ali se može pretvoriti u ekspanzijski posao ili možda za održavanje temperature. Izvana nema izmjene topline. Isti se fenomeni mogu primijeniti i na kompresiju zraka (npr. Klip). U toj situaciji, kada se komprimira zračna komora, temperatura se povećava. Ti se procesi nazivaju adijabatskim zagrijavanjem i hlađenjem.energija u paketu ostaje konstantna, ali se može pretvoriti u proširenje ili možda za održavanje temperature. Izvana nema izmjene topline. Isti se fenomeni mogu primijeniti i na kompresiju zraka (npr. Klip). U toj situaciji, kada se komprimira zračni paket, temperatura se povećava. Ti se procesi nazivaju adijabatskim zagrijavanjem i hlađenjem.energija u paketu ostaje konstantna, ali se može pretvoriti u proširenje ili možda za održavanje temperature. Izvana nema izmjene topline. Isti se fenomeni mogu primijeniti i na kompresiju zraka (npr. Klip). U toj situaciji, kada se komprimira zračni paket, temperatura se povećava. Ti se procesi nazivaju adijabatskim zagrijavanjem i hlađenjem.
Izotermno
Izotermna promjena je ona u kojoj sustav ostaje na konstantnoj temperaturi. Prema tome, dT = 0. Proces može biti izotermičan ako se događa vrlo sporo i ako je proces reverzibilan. Tako da se promjena događa vrlo sporo, ima dovoljno vremena za podešavanje temperaturnih varijacija. Štoviše, ako sustav može djelovati poput hladnjaka, gdje nakon apsorpcije topline može održavati konstantnu temperaturu, to je izotermni sustav. Za ideal koji postoji u izotermnim uvjetima, tlak se može dati iz sljedeće jednadžbe.
P = nRT / V
Od rada, W = PdV može se izvesti slijedeći jednadžbu.
W = nRT ln (Vf / Vi)
Stoga se pri konstantnoj temperaturi dolazi do širenja ili kompresije tijekom promjene glasnoće sustava. Budući da u izotermnom procesu nema unutarnje promjene energije (dU = 0), sva isporučena toplina koristi se za rad. To se događa u toplinskom stroju.
Koja je razlika između adijabatske i izotermne?
• Adijabatski znači da nema izmjene topline između sustava i okoline, stoga će se temperatura povećavati ako se radi o kompresiji ili će temperatura opadati u ekspanziji.
• Izotermno znači, nema promjene temperature; dakle, temperatura u sustavu je konstantna. To se postiže promjenom topline.
• U adijabatskom dQ = 0, ali dT ≠ 0. Međutim, u izotermnim promjenama dT = 0 i dQ ≠ 0.
• Adijabatske promjene odvijaju se brzo, dok se izotermne promjene odvijaju vrlo sporo.
