Adiabatic vs izoterm
În scopul chimiei, universul este împărțit în două părți. Partea care ne interesează se numește sistem, iar restul se numește înconjurător. Un sistem poate fi un organism, un vas de reacție sau chiar o singură celulă. Sistemele se disting prin tipul de interacțiuni pe care le au sau prin tipurile de schimburi care au loc. Sistemele pot fi clasificate în două ca sisteme deschise și sisteme închise. Uneori, materiile și energia pot fi schimbate prin limitele sistemului. Energia schimbată poate lua mai multe forme, cum ar fi energia luminii, energia termică, energia sonoră etc. Dacă energia unui sistem se schimbă din cauza unei diferențe de temperatură, spunem că a existat un flux de căldură. Adiabatic și poltropic sunt două procese termodinamice, care sunt legate de transferul de căldură în sisteme.
Adiabatic
Schimbarea adiabatică este cea în care nu este transferată căldură în sau din sistem. Transferul de căldură poate fi oprit în principal în două moduri. Unul este prin utilizarea unei limite izolate termic, astfel încât să nu poată pătrunde sau exista nici o căldură. De exemplu, o reacție efectuată într-un balon Dewar este adiabatică. Celălalt tip de proces adiabatic se întâmplă atunci când are loc un proces care variază rapid; astfel, nu mai este timp pentru a transfera căldura înăuntru și în afară. În termodinamică, modificările adiabatice sunt prezentate prin dQ = 0. În aceste cazuri, există o relație între presiune și temperatură. Prin urmare, sistemul suferă modificări datorate presiunii în condiții adiabatice. Așa se întâmplă în formarea norilor și a curenților convecționali pe scară largă. La altitudini mai mari, există o presiune atmosferică mai mică. Când aerul este încălzit, tinde să crească. Deoarece presiunea aerului exterior este scăzută, pachetul de aer în creștere va încerca să se extindă. Când se extind, moleculele de aer funcționează și acest lucru le va afecta temperatura. Acesta este motivul pentru care temperatura scade atunci când crește. Conform termodinamicii, energia din colet rămâne constantă, dar poate fi convertită pentru a face lucrările de expansiune sau poate pentru a-și menține temperatura. Nu există schimb de căldură cu exteriorul. Aceleași fenomene pot fi aplicate și compresiei de aer (de exemplu: un piston). În această situație, când pachetul de aer comprimă temperatura crește. Aceste procese se numesc încălzire și răcire adiabatică.energia din colet rămâne constantă, dar poate fi convertită pentru a face lucrările de expansiune sau poate pentru a-și menține temperatura. Nu există schimb de căldură cu exteriorul. Aceleași fenomene pot fi aplicate și compresiei de aer (de exemplu: un piston). În această situație, când pachetul de aer comprimă temperatura crește. Aceste procese se numesc încălzire și răcire adiabatică.energia din colet rămâne constantă, dar poate fi convertită pentru a face lucrările de expansiune sau poate pentru a-și menține temperatura. Nu există schimb de căldură cu exteriorul. Aceleași fenomene pot fi aplicate și compresiei de aer (de exemplu: un piston). În această situație, când pachetul de aer comprimă temperatura crește. Aceste procese se numesc încălzire și răcire adiabatică.
Izotermă
Schimbarea izotermă este cea în care sistemul rămâne la temperatură constantă. Prin urmare, dT = 0. Un proces poate fi izoterm, dacă se întâmplă foarte încet și dacă procesul este reversibil. Astfel, schimbarea are loc foarte încet, este suficient timp pentru a regla variațiile de temperatură. Mai mult, dacă un sistem poate acționa ca un radiator, unde poate menține o temperatură constantă după absorbția căldurii, este un sistem izoterm. Pentru că un ideal are în condiții izoterme, presiunea poate fi dată din următoarea ecuație.
P = nRT / V
De la lucru, se poate obține W = PdV următoarea ecuație.
W = nRT ln (Vf / Vi)
Prin urmare, la temperatură constantă, extinderea sau comprimarea se întâmplă în timp ce se schimbă volumul sistemului. Deoarece nu există o schimbare internă a energiei într-un proces izotermic (dU = 0), toată căldura furnizată este folosită pentru a lucra. Așa se întâmplă într-un motor termic.
Care este diferența dintre adiabatic și izoterm?
• Adiabatic înseamnă că nu există schimb de căldură între sistem și mediul înconjurător, prin urmare, temperatura va crește dacă este o compresie sau temperatura va scădea în expansiune.
• înseamnă izoterm, nu există schimbări de temperatură; astfel, temperatura într-un sistem este constantă. Aceasta se dobândește prin schimbarea căldurii.
• În adiabatic dQ = 0, dar dT ≠ 0. Cu toate acestea, în modificările izoterme dT = 0 și dQ ≠ 0.
• Modificările adiabatice au loc rapid, în timp ce modificările izoterme au loc foarte lent.
