Adiabaattinen vs. isoterminen
Kemiaa varten universumi on jaettu kahteen osaan. Kiinnostavaa osaa kutsutaan järjestelmäksi ja loput ympäröiväksi. Järjestelmä voi olla organismi, reaktioastia tai jopa yksittäinen solu. Järjestelmät erotetaan vuorovaikutuksen tyypin tai vaihdon tyypin mukaan. Järjestelmät voidaan luokitella kahteen avoimeen järjestelmään ja suljettuun järjestelmään. Joskus asioita ja energiaa voidaan vaihtaa järjestelmän rajojen kautta. Vaihdetulla energialla voi olla useita muotoja, kuten valoenergia, lämpöenergia, äänienergia jne. Jos järjestelmän energia muuttuu lämpötilaeron takia, sanomme lämmön virtaavan. Adiabaattinen ja polytrooppinen ovat kaksi termodynaamista prosessia, jotka liittyvät lämmönsiirtoon järjestelmissä.
Adiabaattinen
Adiabaattinen muutos on se, jossa lämpöä ei siirretä järjestelmään tai siitä ulos. Lämmönsiirto voidaan pysäyttää pääasiassa kahdella tavalla. Yksi on käyttää lämpöeristettyä rajaa, jotta lämpöä ei pääse sisään tai ole olemassa. Esimerkiksi Dewarin pullossa suoritettu reaktio on adiabaattinen. Muun tyyppinen adiabaattinen prosessi tapahtuu, kun prosessi tapahtuu, vaihtelevat nopeasti; siten ei ole aikaa siirtää lämpöä sisään ja ulos. Termodynamiikassa adiabaattiset muutokset esitetään dQ = 0. Näissä tapauksissa paineen ja lämpötilan välillä on suhde. Siksi järjestelmässä tapahtuu muutoksia paineen johdosta adiabaattisissa olosuhteissa. Näin tapahtuu pilvien muodostumisessa ja suurissa konvektiovirroissa. Suuremmilla korkeuksilla ilmanpaine on matalampi. Kun ilmaa lämmitetään, se pyrkii nousemaan. Koska ulkoilman paine on matala, nouseva ilmapaketti yrittää laajentua. Laajennettaessa ilmamolekyylit toimivat, ja tämä vaikuttaa niiden lämpötilaan. Siksi lämpötila laskee noustessa. Termodynamiikan mukaan paketin energia pysyy vakiona, mutta se voidaan muuntaa laajennustyön suorittamiseksi tai ehkä lämpötilan ylläpitämiseksi. Ulkopuolella ei ole lämmönvaihtoa. Samoja ilmiöitä voidaan soveltaa myös ilman puristukseen (esim. Mäntä). Siinä tilanteessa, kun ilmapaketti puristuu, lämpötilan nousu. Näitä prosesseja kutsutaan adiabaattiseksi lämmitykseksi ja jäähdytykseksi.paketin energia pysyy vakiona, mutta se voidaan muuntaa laajennustyön suorittamiseksi tai ehkä sen lämpötilan ylläpitämiseksi. Ulkopuolella ei ole lämmönvaihtoa. Samoja ilmiöitä voidaan soveltaa myös ilman puristukseen (esim. Mäntä). Siinä tilanteessa, kun ilmapaketti puristuu, lämpötilan nousu. Näitä prosesseja kutsutaan adiabaattiseksi lämmitykseksi ja jäähdytykseksi.paketin energia pysyy vakiona, mutta se voidaan muuntaa laajennustyön suorittamiseksi tai ehkä sen lämpötilan ylläpitämiseksi. Ulkopuolella ei ole lämmönvaihtoa. Samoja ilmiöitä voidaan soveltaa myös ilman puristukseen (esim. Mäntä). Siinä tilanteessa, kun ilmapaketti puristuu, lämpötilan nousu. Näitä prosesseja kutsutaan adiabaattiseksi lämmitykseksi ja jäähdytykseksi.
Isoterminen
Isoterminen muutos on se, jossa järjestelmä pysyy vakiolämpötilassa. Siksi dT = 0. Prosessi voi olla isoterminen, jos se tapahtuu hyvin hitaasti ja jos prosessi on palautuva. Joten muutos tapahtuu hyvin hitaasti, lämpötilan vaihtelujen säätämiseen on riittävästi aikaa. Lisäksi, jos järjestelmä voi toimia kuten jäähdytyselementti, jossa se voi ylläpitää vakion lämpötilaa lämmön absorboinnin jälkeen, se on isoterminen järjestelmä. Sillä ihanteella, joka on isotermisissä olosuhteissa, paine voidaan antaa seuraavasta yhtälöstä.
P = nRT / V
Työn jälkeen voidaan johtaa yhtälö W = PdV.
W = nRT ln (Vf / Vi)
Siksi vakiolämpötilassa laajennus- tai pakkaustyö tapahtuu samalla kun muutetaan järjestelmän äänenvoimakkuutta. Koska isotermisessä prosessissa ei tapahdu sisäistä energiamuutosta (dU = 0), kaikki syötetty lämpö käytetään työn tekemiseen. Näin tapahtuu lämpömoottorissa.
Mitä eroa on adiabaattisella ja isotermisellä?
• Adiabaattinen tarkoittaa, että järjestelmän ja ympäröivän välillä ei ole lämmönvaihtoa, joten lämpötila nousee, jos se on puristus, tai lämpötila laskee paisumisessa.
• Isoterminen tarkoittaa, ettei lämpötilan muutosta tapahdu; siten järjestelmän lämpötila on vakio. Tämä saavutetaan muuttamalla lämpöä.
• Adiabaattisessa dQ = 0, mutta dT ≠ 0. Isotermisissä muutoksissa dT = 0 ja dQ ≠ 0.
• Adiabaattiset muutokset tapahtuvat nopeasti, kun taas isotermiset muutokset tapahtuvat hyvin hitaasti.
