Az adiabatikus és az izotermikus különbség
Share
Adiabatikus vs izotermikus
A kémia szempontjából az univerzum két részre oszlik. Az a rész, amelyet érdekelünk, rendszernek nevezik, a többit pedig a környezőnek. A rendszer lehet organizmus, reakcióedény vagy akár egyetlen sejt is. A rendszereket megkülönbözteti az általuk kialakított interakciók típusa vagy a csereprogramok típusa. A rendszereket kettőre lehet osztani: nyílt és zárt rendszerek. Időnként az ügyek és az energia a rendszer határain keresztül cserélhetők. A kicserélt energia többféle formában létezik, például fényenergia, hőenergia, hangenergia stb. Ha egy rendszer energiája hőmérsékleti különbség miatt megváltozik, azt mondjuk, hogy hőáramlás történt. Az adiabatikus és a politropikus két termodinamikai folyamat, amely a rendszerek hőátadásával kapcsolatos.
Adiabatikus
Az adiabatikus változás az, amelyben hő nem kerül át a rendszerbe, vagy onnan a rendszerből. A hőátadást főként kétféle módon lehet megállítani. Az egyik hőszigetelt határvonal használatával történik, így hő nem léphet be vagy nem létezhet. Például egy Dewar-lombikban végzett reakció adiabatikus. Az adiabatikus folyamat másik típusa akkor fordul elő, amikor egy folyamat gyorsan változik; így nincs hátra ideje a hő átadására és kihúzására. A termodinamika során az adiabatikus változásokat dQ = 0 jelöli. Ezekben az esetekben kapcsolat van a nyomás és a hőmérséklet között. Ezért a rendszer megváltozik az adiabatikus körülmények közötti nyomás miatt. Ez történik a felhőképződésben és a nagyméretű konvekciós áramokban. Nagyobb magasságokban alacsonyabb a légköri nyomás. Amikor a levegőt melegítik, hajlamos felmenni. Mivel a külső levegőnyomás alacsony, az emelkedő levegőcsomag megpróbál kibővülni. Táguláskor a levegőmolekulák működnek, és ez befolyásolja hőmérsékletüket. Ezért csökken a hőmérséklet, ha felmegy. A termodinamika szerint a parcellában az energia állandó marad, de a tágulási munka elvégzéséhez vagy a hőmérséklet fenntartásához átalakítható. Nincs hőcserélés kívülről. Ugyanez a jelenség alkalmazható a levegő kompressziójára is (például dugattyú). Ebben a helyzetben, amikor a légi csomag összenyomja a hőmérsékletet, növekszik. Ezeket a folyamatokat adiabatikus fűtésre és hűtésre hívják.
Izotermikus
Az izoterm változás az, amelyben a rendszer állandó hőmérsékleten marad. Ezért dT = 0. A folyamat izotermikus lehet, ha nagyon lassan történik, és ha a folyamat megfordítható. Annak érdekében, hogy a változás nagyon lassan történjen, elegendő idő áll rendelkezésre a hőmérséklet-változások beállítására. Ezenkívül, ha egy rendszer hűtőbordaként működhet, és ahol a hőelnyelést követően állandó hőmérsékletet képes fenntartani, akkor izoterm rendszer. Ha egy ideál izotermikus körülmények között van, akkor a nyomást az alábbi egyenlettel lehet megadni.
P = nRT / V
Mivel a munka, W = PdV a következő egyenlet származtatható.
W = nRT ln (Vf / Vi)
Ezért állandó hőmérsékleten a kiterjesztés vagy a tömörítés a rendszer hangerejének megváltoztatásakor történik. Mivel az izotermikus folyamatban nincs belső energiaváltozás (dU = 0), az összes hőt felhasználjuk munkavégzésre. Ez történik egy hőmotorban.
|
Mi a különbség az adiabatikus és az izotermikus között?? • Az adiabatikus eszköz azt jelenti, hogy nincs hőcserélő a rendszer és a környező között, ezért a hőmérséklet megemelkedik, ha egy kompresszió, vagy pedig a hőmérséklet csökken a tágulás során. • izoterm: a hőmérséklet nem változik; így a hőmérséklet egy rendszerben állandó. Ezt megkapja a hő megváltoztatása. • Adiabatikus dQ = 0, de dT ≠ 0. Az izotermikus változásokban azonban a dT = 0 és dQ ≠ 0. • Az adiabatikus változások gyorsan zajlanak, míg az izotermikus változások nagyon lassan történnek.
|
