Адиабатични срещу изотермични
За целите на химията Вселената е разделена на две части. Частта, която ни интересува, се нарича система, а останалата част - околната. Системата може да бъде организъм, реакционен съд или дори единична клетка. Системите се отличават по вида на взаимодействията, които имат, или по видовете обмени, които се осъществяват. Системите могат да бъдат класифицирани в две като отворени системи и затворени системи. Понякога нещата и енергията могат да се обменят през системните граници. Обменената енергия може да приеме няколко форми като светлинна енергия, топлинна енергия, звукова енергия и др. Ако енергията на дадена система се промени поради температурна разлика, ние казваме, че е имало топлинен поток. Адиабатичният и политропният са два термодинамични процеса, който е свързан с преноса на топлина в системите.
Адиабатен
Адиабатната промяна е тази, при която топлината не се прехвърля в или извън системата. Преносът на топлина може да бъде спрян главно по два начина. Единият е чрез използване на топлоизолирана граница, така че никаква топлина не може да влезе или да съществува. Например, реакция, проведена в колба на Дюар, е адиабатна. Другият тип адиабатен процес се случва, когато процесът протича, варира бързо; по този начин не остава време за пренос на топлина навътре и навън. В термодинамиката адиабатните промени се показват с dQ = 0. В тези случаи има връзка между налягането и температурата. Следователно системата претърпява промени поради натиск в адиабатни условия. Това се случва при образуването на облаци и конвекционните течения с голям мащаб. На по-голяма надморска височина има по-ниско атмосферно налягане. Когато въздухът се нагрява, той има тенденция да се покачва. Тъй като външното въздушно налягане е ниско, парцелът с издигащ се въздух ще се опита да се разшири. Когато се разширяват, молекулите на въздуха работят и това ще повлияе на тяхната температура. Ето защо температурата намалява при покачване. Според термодинамиката енергията в колета остава постоянна, но може да се преобразува, за да се извърши разширителната работа или може да се поддържа температурата. Няма външен топлообмен. Същите явления могат да се приложат и при компресия на въздуха (напр. Бутало). В тази ситуация, когато въздушният пакет се компресира, температурата се повишава. Тези процеси се наричат адиабатно нагряване и охлаждане.енергията в колета остава постоянна, но може да се преобразува, за да се извърши разширителната работа или може да се поддържа температурата. Няма външен топлообмен. Същите явления могат да се приложат и при компресия на въздуха (напр. Бутало). В тази ситуация, когато въздушният пакет се компресира, температурата се повишава. Тези процеси се наричат адиабатно нагряване и охлаждане.енергията в колета остава постоянна, но може да се преобразува, за да се извърши работата по разширяване или може да се поддържа температурата. Няма външен топлообмен. Същите явления могат да се приложат и при компресия на въздуха (например: бутало). В тази ситуация, когато въздушният пакет се компресира, температурата се повишава. Тези процеси се наричат адиабатно нагряване и охлаждане.
Изотермична
Изотермичната промяна е тази, при която системата остава с постоянна температура. Следователно dT = 0. Процесът може да бъде изотермичен, ако се случва много бавно и ако процесът е обратим. Така че, промяната настъпва много бавно, има достатъчно време за регулиране на температурните вариации. Освен това, ако една система може да действа като радиатор, където може да поддържа постоянна температура след поглъщане на топлина, тя е изотермична система. За идеал, който има в изотермични условия, налягането може да бъде дадено от следното уравнение.
P = nRT / V
Тъй като работи, W = PdV може да се получи следното уравнение.
W = nRT ln (Vf / Vi)
Следователно, при постоянна температура работата по разширяване или компресиране се случва, докато се променя системният обем. Тъй като няма вътрешна енергийна промяна в изотермичен процес (dU = 0), цялата доставена топлина се използва за работа. Това се случва в топлинната машина.
Каква е разликата между адиабатично и изотермично?
• Адиабатичен означава, че няма обмен на топлина между системата и околните, следователно температурата ще се увеличи, ако е компресия, или температурата ще намалее при разширяване.
• Изотермични средства, няма промяна на температурата; по този начин температурата в системата е постоянна. Това се придобива чрез смяна на топлината.
• В адиабатично dQ = 0, но dT ≠ 0. При изотермични промени обаче dT = 0 и dQ ≠ 0.
• Адиабатните промени се извършват бързо, докато изотермичните изменения се извършват много бавно.
