Skillnad mellan adiabatisk och isotermisk

Adiabatic vs isotermisk

För kemi är universum uppdelat i två delar. Den del vi är intresserade av kallas ett system, och resten kallas omgivningen. Ett system kan vara en organism, ett reaktionskärl eller till och med en enda cell. Systemen utmärks av den typ av interaktioner de har eller genom olika typer av utbyten. Systemen kan klassificeras i två som öppna system och slutna system. Ibland kan frågor och energi bytas ut genom systemgränserna. Den utbytta energin kan ta flera former som ljusenergi, värmeenergi, ljudenergi etc. Om energin i ett system ändras på grund av en temperaturskillnad, säger vi att det har förekommit ett flöde av värme. Adiabatisk och polytropisk är två termodynamiska processer, som är relaterade till värmeöverföring i system.

adiabatisk

Adiabatisk förändring är den där ingen värme överförs till eller från systemet. Värmeöverföring kan huvudsakligen stoppas på två sätt. Den ena är att använda en termiskt isolerad gräns så att ingen värme kan komma in eller existera. Exempelvis är en reaktion utförd i en Dewar-kolv adiabatisk. Den andra typen av adiabatisk process sker när en process äger rum varierar snabbt. Därmed finns det ingen tid kvar att överföra värme in och ut. I termodynamik visas adiabatiska förändringar av dQ = 0. I dessa fall finns det ett förhållande mellan tryck och temperatur. Därför genomgår systemet förändringar på grund av tryck under adiabatiska förhållanden. Detta är vad som händer i molnbildning och storskaliga konvektionsströmmar. Vid högre höjder finns det ett lägre atmosfärstryck. När luften värms upp tenderar den att gå upp. Eftersom det yttre lufttrycket är lågt, kommer det stigande luftpaketet att försöka expandera. Vid expansionen arbetar luftmolekylerna, och detta kommer att påverka deras temperatur. Därför minskar temperaturen när den stiger upp. Enligt termodynamiken förblev energin i paketet konstant, men det kan omvandlas för att göra expansionsarbetet eller kanske för att behålla sin temperatur. Det finns ingen värmeväxling med utsidan. Samma fenomen kan också appliceras på luftkompression (t.ex. en kolv). I det fallet när luftpaketet komprimerar temperaturen ökar. Dessa processer kallas adiabatisk uppvärmning och kylning.

isotermisk

Isotermisk förändring är den där systemet förblir vid konstant temperatur. Därför dT = 0. En process kan vara isotermisk, om det sker mycket långsamt och om processen är reversibel. Så det sker förändringen mycket långsamt, det finns tillräckligt med tid för att justera temperaturvariationerna. Dessutom, om ett system kan fungera som en kylfläns, där det kan upprätthålla en konstant temperatur efter absorption av värme, är det ett isotermiskt system. För ett idealiskt sätt i isotermiska förhållanden kan trycket ges från följande ekvation.

P = nRT / V

Sedan arbetet, W = PdV Följande ekvation kan härledas.

W = nRT ln (Vf / Vi)

Därför sker vid konstant temperatur expansions- eller kompressionsarbetet medan systemvolymen ändras. Eftersom det inte finns någon intern energiförändring i en isotermisk process (dU = 0) används all värme som används för att göra arbete. Detta är vad som händer i en värmemotor.