Adiabatski vs izotermični
Za namen kemije je vesolje razdeljeno na dva dela. Del, ki nas zanima, se imenuje sistem, preostali pa okolica. Sistem je lahko organizem, reakcijska posoda ali celo ena celica. Sistemi se razlikujejo po vrsti interakcij, ki jih imajo, ali po vrstah izmenjav. Sisteme lahko razvrstimo v dva kot odprti in zaprti sistemi. Včasih lahko zadeve in energijo izmenjamo prek sistemskih meja. Izmenjena energija ima lahko več oblik, kot so svetlobna energija, toplotna energija, zvočna energija itd. Če se energija sistema spremeni zaradi temperaturne razlike, pravimo, da je prišlo do pretoka toplote. Adiabatski in politropni sta dva termodinamična procesa, ki je povezan s prenosom toplote v sistemih.
Adiabatski
Adiabatska sprememba je tista, pri kateri se toplota ne prenaša v sistem ali iz njega. Prenos toplote lahko v glavnem ustavimo na dva načina. Eno je z uporabo toplotno izolirane meje, tako da toplota ne more vstopiti ali obstajati. Na primer, reakcija, izvedena v Dewarjevi bučki, je adiabatska. Druga vrsta adiabatskega procesa se zgodi, ko se proces hitro spreminja; tako ni več časa za prenos toplote v in izven. V termodinamiki so adiabatske spremembe prikazane z dQ = 0. V teh primerih obstaja povezava med tlakom in temperaturo. Zato se sistem zaradi pritiska v adijabatskih pogojih spreminja. To se dogaja pri nastajanju oblakov in konvekcijskih tokovih velikega obsega. Na višjih nadmorskih višinah je nižji atmosferski tlak. Ko se zrak segreje, se ponavadi dvigne. Ker je zunanji zračni tlak nizek, se bo rastoči zračni paket poskušal razširiti. Ko se molekule zraka širijo, delujejo in to bo vplivalo na njihovo temperaturo. Zato se temperatura z naraščanjem znižuje. Po termodinamiki energija v paketu ostaja nespremenjena, vendar jo je mogoče pretvoriti v razširitveno delo ali morda za vzdrževanje temperature. Zunaj ni izmenjave toplote. Isti pojav se lahko uporablja tudi za kompresijo zraka (npr. Bat). V tem primeru, ko se zračni paket stisne, se temperatura poveča. Ti procesi se imenujejo adiabatsko ogrevanje in hlajenje.energija v paketu ostaja nespremenjena, vendar jo je mogoče pretvoriti v ekspanzijska dela ali morda za vzdrževanje temperature. Zunaj ni izmenjave toplote. Isti pojav se lahko uporablja tudi za kompresijo zraka (npr. Bat). V tem primeru, ko se zračni paket stisne, se temperatura poveča. Ti procesi se imenujejo adiabatsko ogrevanje in hlajenje.energija v paketu ostaja nespremenjena, vendar jo je mogoče pretvoriti v razširitvena dela ali morda za ohranjanje temperature. Zunaj ni izmenjave toplote. Isti pojav se lahko uporablja tudi za kompresijo zraka (npr. Bat). V tem primeru, ko se zračni paket stisne, se temperatura poveča. Ti procesi se imenujejo adiabatsko ogrevanje in hlajenje.
Izotermična
Izotermična sprememba je tista, pri kateri sistem ostane pri stalni temperaturi. Zato je dT = 0. Postopek je lahko izotermičen, če se zgodi zelo počasi in če je postopek reverzibilen. Sprememba se zgodi zelo počasi, dovolj časa je, da prilagodimo temperaturne razlike. Poleg tega, če lahko sistem deluje kot hladilno telo, kjer lahko po absorpciji toplote vzdržuje konstantno temperaturo, je to izotermičen sistem. Za ideal v izotermičnih pogojih lahko tlak določimo iz naslednje enačbe.
P = nRT / V
Ker delamo, lahko W = PdV dobimo po enačbi.
W = nRT ln (Vf / Vi)
Zato pri stalni temperaturi pri spreminjanju glasnosti sistema pride do ekspanzije ali stiskanja. Ker v izotermičnem procesu ni notranje spremembe energije (dU = 0), se vsa dovedena toplota porabi za delo. To se zgodi v toplotnem stroju.
Kakšna je razlika med adiabatno in izotermično?
• Adijabatično pomeni, da med sistemom in okolico ni izmenjave toplote, zato se temperatura poveča, če gre za stiskanje, ali pa se temperatura zmanjša v raztezanju.
• Izotermično pomeni, da ni temperaturnih sprememb; tako je temperatura v sistemu konstantna. To pridobimo s spreminjanjem toplote.
• V adiabati dQ = 0, toda dT ≠ 0. Vendar pa je pri izotermičnih spremembah dT = 0 in dQ ≠ 0.
• Adijabatske spremembe potekajo hitro, izotermične pa zelo počasi.
