Adiabatický vs izotermický
Na účely chémie je vesmír rozdelený na dve časti. Časť, ktorá nás zaujíma, sa nazýva systém a zvyšok sa nazýva okolie. Systémom môže byť organizmus, reakčná nádoba alebo dokonca jedna bunka. Systémy sa líšia podľa druhu interakcií, ktoré majú, alebo podľa typu výmeny. Systémy možno rozdeliť na dva systémy ako otvorené systémy a uzavreté systémy. Niekedy sa záležitosti a energia môžu vymieňať cez hranice systému. Vymenená energia môže mať niekoľko foriem, ako je svetelná energia, tepelná energia, zvuková energia atď. Ak sa energia systému zmení z dôvodu teplotného rozdielu, hovoríme, že došlo k toku tepla. Adiabatické a polytropické sú dva termodynamické procesy, ktoré súvisia s prenosom tepla v systémoch.
Adiabatický
Adiabatická zmena je zmena, pri ktorej sa neprenáša žiadne teplo do alebo zo systému. Prestup tepla je možné zastaviť hlavne dvoma spôsobmi. Jedným z nich je použitie tepelne izolovanej hranice, aby nemohlo vniknúť alebo existovať žiadne teplo. Napríklad reakcia uskutočnená v Dewarovej banke je adiabatická. Druhý typ adiabatického procesu sa stane, keď proces prebehne rýchlo; nezostáva teda čas na prenos tepla dnu a von. V termodynamike sú adiabatické zmeny znázornené pomocou dQ = 0. V týchto prípadoch existuje vzťah medzi tlakom a teplotou. Preto systém podlieha zmenám v dôsledku tlaku v adiabatických podmienkach. To sa deje pri tvorbe oblakov a veľkých konvekčných prúdoch. Vo vyšších nadmorských výškach je nižší atmosférický tlak. Keď sa ohrieva vzduch, má tendenciu stúpať. Pretože je tlak vonkajšieho vzduchu nízky, balík stúpajúceho vzduchu sa pokúsi expandovať. Pri expanzii molekuly vzduchu skutočne fungujú, čo ovplyvní ich teplotu. Preto sa teplota pri stúpaní znižuje. Podľa termodynamiky zostáva energia v balíku konštantná, ale dá sa premeniť na expanzné práce alebo na udržanie jej teploty. S vonkajšou stranou nedochádza k výmene tepla. Rovnaké javy sa dajú aplikovať aj na kompresiu vzduchu (napr. Piest). V tejto situácii, keď sa na balíku stlačí vzduch, teplota stúpa. Tieto procesy sa nazývajú adiabatické vykurovanie a chladenie.energia v balíku zostáva konštantná, ale dá sa premeniť na expanznú prácu alebo na udržanie jej teploty. S vonkajšou stranou nedochádza k výmene tepla. Rovnaké javy sa dajú aplikovať aj na kompresiu vzduchu (napr. Piest). V tejto situácii, keď sa na balíku stlačí teplota, teplota stúpa. Tieto procesy sa nazývajú adiabatické vykurovanie a chladenie.energia v balíku zostáva konštantná, ale dá sa premeniť na expanznú prácu alebo na udržanie jej teploty. S vonkajšou stranou nedochádza k výmene tepla. Rovnaké javy sa dajú aplikovať aj na kompresiu vzduchu (napr. Piest). V tejto situácii, keď sa na balíku stlačí teplota, teplota stúpa. Tieto procesy sa nazývajú adiabatické vykurovanie a chladenie.
Izotermický
Izotermická zmena je zmena, pri ktorej systém zostáva na konštantnej teplote. Preto dT = 0. Proces môže byť izotermický, ak sa deje veľmi pomaly a ak je proces reverzibilný. Aby k zmene došlo veľmi pomaly, je dostatok času na úpravu teplotných odchýlok. Navyše, ak systém môže pôsobiť ako chladič, kde dokáže po absorpcii tepla udržiavať konštantnú teplotu, ide o izotermický systém. Pre ideál v izotermických podmienkach môže byť tlak daný z nasledujúcej rovnice.
P = nRT / V
Od práce možno odvodiť W = PdV z nasledujúcej rovnice.
W = nRT ln (Vf / Vi)
Preto pri konštantnej teplote dochádza k expanznej alebo kompresnej práci pri zmene objemu systému. Pretože v izotermickom procese nedochádza k nijakej vnútornej zmene energie (dU = 0), na prácu sa používa všetko dodané teplo. To sa deje v tepelnom motore.
Aký je rozdiel medzi adiabatickým a izotermickým?
• Adiabatické znamená, že nedochádza k žiadnej výmene tepla medzi systémom a okolím, preto sa teplota zvýši, ak ide o kompresiu, alebo sa zníži teplota v expanzii.
• Izotermické prostriedky, nedochádza k žiadnym zmenám teploty; teda teplota v systéme je konštantná. Získava sa to zmenou tepla.
• Pri adiabatickom dQ = 0, ale dT ≠ 0. Avšak pri izotermických zmenách dT = 0 a dQ ≠ 0.
• Adiabatické zmeny prebiehajú rýchlo, zatiaľ čo izotermické zmeny prebiehajú veľmi pomaly.
