Forskellen mellem adiabatisk og isotermisk

Adiabatic vs isotermisk

Med henblik på kemi er universet opdelt i to dele. Den del, vi er interesseret i, kaldes et system, og resten kaldes det omkringliggende. Et system kan være en organisme, en reaktionsbeholder eller endda en enkelt celle. Systemerne er kendetegnet ved den slags interaktion, de har, eller af de typer udvekslinger, der finder sted. Systemerne kan klassificeres i to som åbne systemer og lukkede systemer. Nogle gange kan ting og energi udveksles gennem systemgrænserne. Den udvekslede energi kan antage flere former såsom lysenergi, varmeenergi, lydenergi osv. Hvis energien i et system ændrer sig på grund af en temperaturforskel, siger vi, at der har været en strøm af varme. Adiabatic og polytropic er to termodynamiske processer, som er relateret til varmeoverførsel i systemer.

adiabatisk

Adiabatisk ændring er den, hvor ingen varme overføres til eller ud af systemet. Varmeoverførsel kan hovedsageligt stoppes på to måder. Den ene er ved at bruge en termisk isoleret grænse, så ingen varme kan komme ind eller eksistere. For eksempel er en reaktion udført i en Dewar-kolbe adiabatisk. Den anden type adiabatisk proces sker, når en proces finder sted, varierer hurtigt; der er således ikke tid til at overføre varme ind og ud. I termodynamik vises adiabatiske ændringer med dQ = 0. I disse tilfælde er der et forhold mellem tryk og temperatur. Derfor gennemgår systemet ændringer på grund af pres i adiabatiske forhold. Dette er hvad der sker i skydannelse og konvektionsstrømme i stor skala. I højere højder er der et lavere atmosfærisk tryk. Når luft opvarmes, har den en tendens til at gå op. Da det udvendige lufttryk er lavt, vil den stigende luftpakke forsøge at udvide sig. Når de udvides fungerer luftmolekylerne, og dette vil påvirke deres temperatur. Derfor sænker temperaturen, når den stiger op. I henhold til termodynamik forbliver energien i pakken konstant, men den kan konverteres til at udføre ekspansionsarbejdet eller måske for at opretholde dens temperatur. Der er ingen varmeveksling med ydersiden. Disse samme fænomener kan også anvendes til luftkomprimering (f.eks. Et stempel). I den situation stiger temperaturen, når luftpakken komprimerer. Disse processer kaldes adiabatisk opvarmning og afkøling.

isotermisk

Isotermisk ændring er den, hvor systemet forbliver ved konstant temperatur. Derfor er dT = 0. En proces kan være isotermisk, hvis den sker meget langsomt, og hvis processen er reversibel. Så ændringen sker meget langsomt, der er tid nok til at justere temperaturvariationerne. Hvis et system kan fungere som et kølelegeme, hvor det kan opretholde en konstant temperatur efter absorption af varme, er det desuden et isotermisk system. For et ideal har under isotermiske forhold, kan trykket gives fra følgende ligning.

P = nRT / V

Siden arbejde, W = PdV følgende ligning kan afledes.

W = nRT ln (Vf / Vi)

Derfor sker ekspansion eller komprimeringsarbejde ved konstant temperatur, mens systemvolumen ændres. Da der ikke sker nogen intern energiændring i en isotermisk proces (dU = 0), bruges al den tilførte varme til at udføre arbejde. Dette er hvad der sker i en varmemotor.