Forskjellen mellom adiabatisk og isotermisk

Adiabatisk vs isotermisk

For formålet med kjemi er universet delt inn i to deler. Den delen vi er interessert i kalles et system, og resten kalles omgivelsene. Et system kan være en organisme, et reaksjonsbeholder eller til og med en enkelt celle. Systemene skiller seg ut av hva slags interaksjoner de har eller ved hvilke typer utvekslinger som foregår. Systemene kan klassifiseres i to som åpne systemer og lukkede systemer. Noen ganger kan saker og energi utveksles gjennom systemgrensene. Den utvekslede energien kan ta flere former som lysenergi, varmeenergi, lydenergi etc. Hvis energien til et system endres på grunn av en temperaturforskjell, sier vi at det har vært en strømning av varme. Adiabatisk og polytropisk er to termodynamiske prosesser, som er relatert til varmeoverføring i systemer.

adiabatisk

Adiabatisk forandring er den der ingen varme overføres til eller ut av systemet. Varmeoverføring kan hovedsakelig stoppes på to måter. Den ene er ved å bruke en termisk isolert grense, slik at ingen varme kan komme inn eller eksistere. For eksempel er en reaksjon utført i en Dewar-kolbe adiabatisk. Den andre typen adiabatisk prosess skjer når en prosess finner sted, varierer raskt. Dermed er det ingen tid igjen å overføre varme inn og ut. I termodynamikk er adiabatiske endringer vist ved dQ = 0. I disse tilfellene er det et forhold mellom trykk og temperatur. Derfor gjennomgår systemet endringer på grunn av trykk i adiabatiske forhold. Dette er hva som skjer i skyformasjon og store konveksjonelle strømmer. På høyere høyder er det et lavere atmosfærisk trykk. Når luften er oppvarmet, har den en tendens til å gå opp. Fordi det ytre lufttrykket er lavt, vil den stigende luftpakken forsøke å utvide seg. Når du utvider, fungerer luftmolekylene, og dette vil påvirke temperaturen. Derfor reduseres temperaturen når den stiger opp. Ifølge termodynamikken forblir energien i pakken konstant, men den kan konverteres til å gjøre ekspansjonsarbeidet eller kanskje for å opprettholde temperaturen. Det er ingen varmeveksling med utsiden. De samme fenomenene kan også påføres luftkompresjon (for eksempel et stempel). I den situasjonen, når luftpakken komprimerer temperaturen øker. Disse prosessene kalles adiabatisk oppvarming og kjøling.

isoterm

Isotermisk forandring er den der systemet forblir ved konstant temperatur. Derfor dT = 0. En prosess kan være isotermisk, hvis det skjer veldig sakte og om prosessen er reversibel. Så, endringen skjer veldig sakte, det er nok tid til å justere temperaturvariasjonene. Videre, hvis et system kan virke som en kjøleribbe, der det kan opprettholde en konstant temperatur etter opptak av varme, er det et isotermisk system. For en ideell har i isotermiske forhold, kan trykket gis fra følgende ligning.

P = nRT / V

Siden arbeidet, W = PdV Følgende ligning kan utledes.

W = nRT ln (Vf / Vi)

Derfor, ved konstant temperatur skjer ekspansjons- eller komprimeringsarbeidet mens systemvolumet endres. Siden det ikke er noen intern energiendring i en isotermisk prosess (dU = 0), brukes all den varme som er tilført til arbeid. Dette er hva som skjer i en varmemotor.