Forskjellen mellom isentropisk og adiabatisk

Hovedforskjell - Isentropisk vs Adiabatisk

Isentropisk og adiabatisk er to termer som brukes til å nevne to spesielle kjemiske prosesser som finner sted i termodynamiske systemer. Disse prosessene forklares ved hjelp av termodynamikk. Termodynamikk er grenen av fysikk som omhandler forholdet mellom varme og andre former for energi. Isentropisk prosess er en idealisert termodynamisk prosess. Begrepet isentropisk refererer til å ha konstant entropi. Derfor oppstår en isentrop prosess uten å endre entropi av systemet. På den annen side er adiabatisk prosess en termodynamisk prosess hvor varme ikke blir tapt eller oppnådd av det termodynamiske systemet. Isentropisk prosess er en type adiabatisk prosess. De to begrepene refererer også til systemet der disse prosessene finner sted: isentropisk system og adiabatisk system. Hovedforskjellen mellom isentropisk og adiabatisk er det isentropisk betyr konstant entropi mens adiabatisk betyr konstant varmeenergi.

Nøkkelområder dekket

1. Hva er isentropisk
     - Definisjon, Forklaring med termodynamikk
2. Hva er adiabatisk
    - Definisjon, prosess, system
3. Hva er likhetene mellom isentropisk og adiabatisk
    - Oversikt over vanlige funksjoner
4. Hva er forskjellen mellom isentropisk og adiabatisk
    - Sammenligning av nøkkelforskjeller

Nøkkelord: Adiabatisk, Energi, Entropi, Varme, Isentropisk, System, Termodynamikk

Hva er isentropisk

Begrepet isentropisk brukes til å nevne enten en termodynamisk prosess eller et system der en isentropisk prosess finner sted. En isentropisk prosess er en prosess der entropi av systemet forblir konstant uten irreversibilitet og varmeoverføring. Dette betyr at entropi av det termodynamiske systemet forblir det samme ved slutten av prosessen. Denne prosessen er en type adiabatisk prosess. Det kan forklares som en reversibel adiabatisk prosess.

En isentropisk prosess holder entropi, likevekt og varmeenergi konstant. Denne prosessen er preget av,

ΔS = 0 eller S₁  = S₂

ΔS er endringen i entropi og S₁, S₂ er første og siste entropier av systemet. Noen eksempler på teoretiske isentropiske systemer er pumper, turbiner, gasskompressorer, etc..

Figur 1: Entropi er konstant for isentropiske systemer

I følge den andre loven om termodynamikk,

dS = dQ / T 

dS er endring i entropi, dQ er endring i varmeenergi eller varmeoverføring og T er temperaturen. For å opprettholde en konstant entropi oppstår det ingen varmeoverføring mellom systemet og omgivelsene (fordi ifølge loven øker energien entropien) og arbeidet i systemet skal være friksjonsfritt (friksjon i det interne systemet genererer entropi).

Hva er adiabatisk

Adiabatic betyr konstant varmeenergi, og den kan brukes til å nevne en termodynamisk prosess eller et system der adiabatisk prosess finner sted. Adiabatisk prosess er en termodynamisk prosess som oppstår uten varmeoverføring mellom et system og dets omgivelser. Her blir ikke varme eller materie overført til eller ut av systemet. Derfor, i en adiabatisk prosess, er det eneste arbeidet med energioverføring mellom et system og dets omgivelser.

En adiabatisk prosess kan opprettholdes ved å gjøre prosessen rask. For eksempel, hvis vi raskt komprimerer en gass i en sylinder, er det ikke nok tid for systemet å overføre varmeenergi til miljøet. Ved adiabatiske prosesser forandrer arbeidet som utføres av systemet systemets indre energi.

Figur 2: Adiabatisk reversibel tilstandsendring

Et adiabatisk system er et system som ikke har utveksling av energi eller materiell med omgivelsene. Dette betyr at energi ikke blir tapt eller oppnådd av det adiabatiske systemet. Disse systemene er kjent for å være adiabatisk isolerte systemer. I følge den første loven om termodynamikk,

ΔU = Q - W

U er den indre energien til systemet, Q er energien som utveksles mellom systemet, og det er rundt, W er arbeidet som utføres av systemet på omgivelsene.

For et adiabatisk system, Q = 0.

Deretter,

ΔU = - W

Hvis vi vurderer et system som består av en blanding av gasser som fungerer som et adiabatisk system når det utvides, er verdien av W positiv, og den interne energien er redusert. Men hvis systemet samler seg, er W-verdien negativ, og den interne energien øker. Dette indikerer at energi i en adiabatisk prosess kun overføres til omgivelsene som arbeid. Noen systemer med visse kjemiske reaksjoner kan omtrent betraktes som adiabatiske systemer fordi disse reaksjonene skjer raskt, og gir ikke nok tid til å frigjøre energi ute eller få energi fra utsiden.

Likheter mellom isentropisk og adiabatisk

• Begge er termodynamiske prosesser.
• Isentropisk er også en type adiabatisk prosess.

Forskjellen mellom isentropisk og adiabatisk

Definisjon

isentropisk: Isentropisk betyr konstant entropi.

adiabatisk: Adiabatic betyr konstant varmeenergi.

Prosess

isentropisk: En isentropisk prosess er en prosess der entropi av systemet forblir konstant uten irreversibilitet og varmeoverføring.

adiabatisk: Adiabatisk prosess er en termodynamisk prosess som oppstår uten varmeoverføring mellom et system og dets omgivelser.

Entropy

isentropisk: Entropi er konstant for isentrope prosesser eller systemer.

adiabatisk: Entropi er ikke konstant for adiabatiske prosesser eller systemer.

Konstante parametere

isentropisk: For isentropiske prosesser eller systemer er entropi, likevekt og varmeenergi konstant.

adiabatisk: For adiabatiske prosesser eller systemer er varmeenergi konstant.

reversibilitet

isentropisk: Isentrope prosesser er reversible.

adiabatisk: Adiabatiske prosesser er enten reversible eller irreversible.

Konklusjon

De to termene isentropisk og adiabatisk brukes til å nevne enten termodynamiske prosesser eller systemer der disse prosessene finner sted. Hovedforskjellen mellom isentropisk og adiabatisk er at isentropisk betyr konstant entropi mens adiabatisk betyr konstant varmeenergi.

referanser:

1. "Typer av termodynamisk prosess", Neutrium, tilgjengelig her.
2. "Adiabatisk prosess." Adiabatiske prosesser, tilgjengelig her.
3. Termodynamikk eBok: Isentropisk prosessThermodynamikk eBok: Isentropisk prosess. Tilgjengelig her.

Bilde Courtesy:

1. "Isentropisk" Av Tyler.neysmith - Eget arbeid (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Adjabatic-revisible-state-change" Av Andlaus - Eget arbeid (CC0) via Commons Wikimedia