Diferența dintre adiabatică și izotermă

Adiabatic vs izotermic

În scopul chimiei, universul este împărțit în două părți. Partea de care suntem interesați se numește un sistem, iar restul se numește înconjurătoare. Un sistem poate fi un organism, un vas de reacție sau chiar o singură celulă. Sistemele se disting prin tipul de interacțiuni pe care le au sau prin tipurile de schimburi care au loc. Sistemele pot fi clasificate în două sisteme deschise și sisteme închise. Uneori, lucrurile și energia pot fi schimbate prin limitele sistemului. Energia schimbată poate lua mai multe forme, cum ar fi energia luminii, energia termică, energia sunetului etc. Dacă energia unui sistem se schimbă din cauza unei diferențe de temperatură, spunem că a existat un flux de căldură. Adiabatic și politropic sunt două procese termodinamice, care sunt legate de transferul de căldură în sisteme.

Adiabatic

Modificarea adiabatică este cea în care nu este transferată nici o căldură în sau din sistem. Transferul de căldură poate fi oprit, în principal, în două moduri. Una este folosirea unei limite izolate termic, astfel încât să nu intre sau să existe căldură. De exemplu, o reacție efectuată într-un balon Dewar este adiabatică. Celălalt tip de proces adiabatic care are loc atunci când are loc un proces variază rapid; astfel, nu există timp pentru a transfera și scoate căldura. În termodinamică, modificările adiabatice sunt arătate prin dQ = 0. În aceste cazuri, există o relație între presiune și temperatură. Prin urmare, sistemul suferă modificări datorate presiunii în condiții adiabatice. Acest lucru se întâmplă în formarea norilor și în curenții conveționali de mari dimensiuni. La altitudini mai mari, există o presiune atmosferică mai scăzută. Când aerul este încălzit, acesta tinde să crească. Deoarece presiunea aerului exterior este scăzută, parcela aerului în creștere va încerca să se extindă. Când se extinde, moleculele de aer nu funcționează și acest lucru le va afecta temperatura. Acesta este motivul pentru care temperatura scade atunci când crește. Conform termodinamicii, energia din parcelă rămâne constantă, dar poate fi transformată pentru a face munca de expansiune sau poate pentru a-și menține temperatura. Nu există schimb de căldură cu exteriorul. Aceleași fenomene pot fi aplicate și la comprimarea aerului (de exemplu: un piston). În această situație, când parcela aerului comprimă creșterea temperaturii. Aceste procese se numesc încălzire și răcire adiabatică.

izoterm

Modificarea izotermică este cea în care sistemul rămâne la o temperatură constantă. Prin urmare, dT = 0. Un proces poate fi izotermic, dacă se întâmplă foarte lent și dacă procesul este reversibil. Deci, schimbarea are loc foarte încet, este suficient timp pentru a regla variațiile de temperatură. Mai mult, dacă un sistem poate acționa ca un radiator, unde poate menține o temperatură constantă după absorbția căldurii, acesta este un sistem izotermic. Pentru că un ideal are în condiții izotermice, presiunea poate fi dată din următoarea ecuație.

P = nRT / V

De la muncă, W = PdV poate fi derivată următoarea ecuație.

W = nRT ln (Vf / Vi)

Prin urmare, la o temperatură constantă, lucrarea de expansiune sau de compresie are loc în timp ce se modifică volumul sistemului. Deoarece nu există o schimbare internă a energiei într-un proces izotermic (dU = 0), toată căldura furnizată este utilizată pentru a face muncă. Asta se întâmplă într-un motor termic.