Diferența cheie dintre adiabatic și izoterm este că adiabatic înseamnă că nu există schimb de căldură între sistem și mediul înconjurător, în timp ce izotermă înseamnă că nu există nicio schimbare de temperatură.
În scopul chimiei, universul este împărțit în două părți. Partea care ne interesează se numește sistem, iar restul se numește înconjurător. Un sistem poate fi un organism, un vas de reacție sau chiar o singură celulă. Sistemele se disting prin felul de interacțiuni pe care le au sau prin tipurile de schimburi care au loc.
Sistemele pot fi clasificate în două ca sisteme deschise și sisteme închise. Uneori, materii și energie pot fi schimbate prin granițele sistemului. Energia schimbată poate lua mai multe forme, cum ar fi energia luminoasă, energia termică, energia sonoră etc. Dacă energia unui sistem se modifică 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.
Ce este adiabatic?
Schimbarea adiabatică este o modificare în care căldura nu este transferată în sau în afara sistemului. Transferul de căldură poate fi oprit în principal în două moduri. Una este utilizarea unei limite izolate termic, astfel încât căldura să nu poată intra sau ieși. De exemplu, o reacție efectuată într-un balon Dewar este adiabatică. Celăl alt tip de proces adiabatic are loc atunci când un proces are loc foarte rapid; astfel, nu mai rămâne timp pentru a transfera căldură înăuntru și în afară.
În termodinamică, modificările adiabatice sunt prezentate prin dQ=0. În aceste cazuri, există o relație între presiune și temperatură. Prin urmare, sistemul suferă modificări din cauza presiunii în condiții adiabatice. Acesta este ceea ce se întâmplă în formarea norilor și curenții convecționali la scară largă. La altitudini mai mari, presiunea atmosferică este mai mică. Când aerul este încălzit, acesta tinde să crească. Deoarece presiunea aerului exterior este scăzută, pachetul de aer în creștere va încerca să se extindă. Când se extind, moleculele de aer funcționează, iar acest lucru le va afecta temperatura. De aceea, temperatura scade atunci când crește.
Figura 01: Procesul adiabatic
Conform termodinamicii, energia din parcelă rămâne constantă, dar poate fi convertită pentru a face munca de expansiune sau poate pentru a-și menține temperatura. Nu există schimb de căldură cu exteriorul. Același fenomen poate fi aplicat și compresiei aerului (de ex.ex.: un piston). În această situație, atunci când pachetul de aer se comprimă, temperatura crește. Aceste procese se numesc încălzire și răcire adiabatică.
Ce este izoterma
Schimbarea izotermă este cea în care sistemul rămâne la o temperatură constantă. Prin urmare, dT=0. Un proces poate fi izoterm, dacă se întâmplă foarte lent și dacă procesul este reversibil. Pentru ca schimbarea să se producă foarte lent, este suficient timp pentru a regla variațiile de temperatură. În plus, dacă un sistem poate acționa ca un radiator, unde poate menține o temperatură constantă după absorbția căldurii, este un sistem izoterm.
Figura 2: Schimbare izotermă
Pentru un ideal are în condiții izoterme, presiunea poate fi dată din următoarea ecuație.
P=nRT /V
De la lucru, W=PdV următoarea ecuație poate fi derivată.
W=nRT ln (Vf/Vi)
De aceea, la temperatură constantă, activitatea de expansiune sau compresie are loc în timp ce se schimbă volumul sistemului. Deoarece nu există o schimbare internă de energie într-un proces izoterm (dU=0), toată căldura furnizată este folosită pentru a lucra. Acesta este ceea ce se întâmplă într-un motor termic.
Care este diferența dintre adiabatic și izotermic?
Adiabatic înseamnă că nu există schimb de căldură între sistem și mediul înconjurător, prin urmare, temperatura va crește dacă este o compresie sau temperatura va scădea în expansiune. În schimb, izotermă înseamnă că nu există nicio schimbare de temperatură; astfel, temperatura într-un sistem este constantă. Aceasta se obține prin schimbarea căldurii. În adiabatic dQ=0, dar dT≠0. Totuși, în modificări izoterme dT=0 și dQ ≠0. Deci, aceasta este diferența cheie dintre adiabatic și izoterm. În plus, schimbările adiabatice au loc rapid, în timp ce schimbările izoterme au loc foarte lent.
Infograficul de mai jos rezumă diferențele dintre adiabatic și izotermic.
Rezumat – Adiabatic vs izotermic
Diferența cheie dintre adiabatic și izoterm este că adiabatic înseamnă că nu există schimb de căldură între sistem și mediul înconjurător, în timp ce izotermă înseamnă că nu există nicio schimbare de temperatură.
Cu amabilitatea imaginii:
1. „Adiabatic” (CC BY-SA 3.0) prin Commons Wikimedia
2. „Proces izotermic” de Netheril96 – Lucrări proprii (CC0) prin Commons Wikimedia
