Adiabātiskais pret izotermisko
Ķīmijas vajadzībām Visums ir sadalīts divās daļās. Daļu, kas mūs interesē, sauc par sistēmu, bet pārējo - par apkārtējo. Sistēma var būt organisms, reakcijas trauks vai pat viena šūna. Sistēmas atšķiras pēc to mijiedarbības veida vai pēc apmaiņas veidiem. Sistēmas var klasificēt divās kategorijās kā atvērtas un slēgtas sistēmas. Dažreiz jautājumus un enerģiju var apmainīt, izmantojot sistēmas robežas. Apmainītā enerģija var izpausties vairākos veidos, piemēram, gaismas enerģija, siltuma enerģija, skaņas enerģija utt. Ja sistēmas enerģija mainās temperatūras starpības dēļ, mēs sakām, ka ir notikusi siltuma plūsma. Adiabātiskais un politropiskais ir divi termodinamiski procesi, kas ir saistīti ar siltuma pārnesi sistēmās.
Adiabātisks
Adiabātiskās izmaiņas ir tās, kurās siltums netiek novadīts sistēmā vai ārpus tās. Siltuma pārnesi galvenokārt var apturēt divējādi. Viens no tiem ir termiski izolētas robežas izmantošana, lai siltums nevarētu iekļūt vai pastāvēt. Piemēram, reakcija, kas veikta Dewar kolbā, ir adiabatiska. Cits adiabātiskā procesa veids notiek, kad process notiek, ātri mainās; tādējādi neatliek laika siltuma pārnešanai iekšā un ārā. Termodinamikā adiabātiskās izmaiņas parāda ar dQ = 0. Šajos gadījumos pastāv saistība starp spiedienu un temperatūru. Tāpēc sistēmā notiek izmaiņas spiediena dēļ adiabātiskos apstākļos. Tas notiek mākoņu veidošanās un liela mēroga konvekcijas strāvās. Lielākā augstumā ir zemāks atmosfēras spiediens. Kad gaiss tiek uzkarsēts, tam ir tendence uz augšu. Tā kā ārējais gaisa spiediens ir zems, pieaugošā gaisa pakete mēģinās paplašināties. Paplašinoties, gaisa molekulas patiešām darbojas, un tas ietekmēs to temperatūru. Tāpēc paaugstinoties temperatūrai, temperatūra samazinās. Saskaņā ar termodinamiku sūtījumā esošā enerģija paliek nemainīga, taču to var pārveidot, lai veiktu izplešanās darbu vai varbūt uzturētu tā temperatūru. Ar ārpusi nav siltuma apmaiņas. Šīs pašas parādības var attiecināt arī uz gaisa saspiešanu (piemēram, virzuli). Šādā situācijā, kad gaisa paka saspiež, paaugstinās temperatūra. Šos procesus sauc par adiabātisko sildīšanu un dzesēšanu.sūtījumā esošā enerģija paliek nemainīga, bet to var pārveidot, lai veiktu paplašināšanas darbu vai varbūt uzturētu tā temperatūru. Ar ārpusi nav siltuma apmaiņas. Šīs pašas parādības var attiecināt arī uz gaisa saspiešanu (piemēram, virzuli). Šādā situācijā, kad gaisa paka saspiež, paaugstinās temperatūra. Šos procesus sauc par adiabātisko sildīšanu un dzesēšanu.sūtījumā esošā enerģija paliek nemainīga, bet to var pārveidot, lai veiktu paplašināšanas darbu vai varbūt uzturētu tā temperatūru. Ar ārpusi nav siltuma apmaiņas. Šīs pašas parādības var attiecināt arī uz gaisa saspiešanu (piemēram, virzuli). Šādā situācijā, kad gaisa paka saspiež, paaugstinās temperatūra. Šos procesus sauc par adiabātisko sildīšanu un dzesēšanu.
Izotermisks
Izotermiskās izmaiņas ir tās, kurās sistēma paliek nemainīgā temperatūrā. Tāpēc dT = 0. Process var būt izotermisks, ja tas notiek ļoti lēni un ja process ir atgriezenisks. Tā, ka izmaiņas notiek ļoti lēni, ir pietiekami daudz laika, lai pielāgotu temperatūras svārstības. Turklāt, ja sistēma var darboties kā siltuma izlietne, kur tā var uzturēt nemainīgu temperatūru pēc siltuma absorbēšanas, tā ir izotermiska sistēma. Ja ideālam ir izotermiski apstākļi, spiedienu var dot no šāda vienādojuma.
P = nRT / V
Kopš darba var atvasināt šādu vienādojumu pēc W = PdV.
W = nRT ln (Vf / Vi)
Tāpēc nemainīgā temperatūrā izplešanās vai saspiešanas darbs notiek, mainot sistēmas tilpumu. Tā kā izotermiskā procesā nav iekšēju enerģijas izmaiņu (dU = 0), viss piegādātais siltums tiek izmantots darba veikšanai. Tas notiek siltuma dzinējā.
Kāda ir atšķirība starp Adiabatic un Isothermal?
• Adiabātiskais nozīmē, ka starp sistēmu un apkārtējo nav siltuma apmaiņas, tāpēc temperatūra paaugstināsies, ja tā ir saspiešana, vai temperatūra samazināsies, paplašinoties.
• Izotermiski, temperatūras izmaiņas nenotiek; tādējādi temperatūra sistēmā ir nemainīga. To iegūst, mainot siltumu.
• Adiabātiskajā dQ = 0, bet dT ≠ 0. Tomēr izotermiskās izmaiņās dT = 0 un dQ ≠ 0.
• Adiabātiskās izmaiņas notiek ātri, savukārt izotermiskās izmaiņas notiek ļoti lēni.
