Pagrindinis skirtumas tarp adiabatinių ir izentropinių procesų yra tas, kad adiabatiniai procesai gali būti grįžtami arba negrįžtami, o izentropinis procesas yra grįžtamasis.
Chemijoje mes padalijame visatą į dvi dalis. Mus dominanti dalis yra sistema, o visa kita – aplinka. Sistema gali būti organizmas, reakcijos indas ar net viena ląstelė. Sistemas galime atskirti pagal jų sąveikos rūšį arba vykstančių mainų tipus. Kartais medžiaga ir energija keičiasi per sistemos ribas. Keičiama energija gali būti įvairių formų, pavyzdžiui, šviesos energija, šilumos energija, garso energija ir kt. Jei sistemos energija pasikeičia dėl temperatūros skirtumo, sakome, kad įvyko šilumos srautas. Tačiau kai kurie procesai apima temperatūros svyravimus, bet ne šilumos srautą; tai žinomi kaip adiabatiniai procesai. Izentropinis procesas yra adiabatinio proceso rūšis.
Kas yra adiabatiniai procesai?
Adiabatinis pokytis – tai pokytis, kai šiluma neperduodama į sistemą arba iš jos. Šilumos perdavimą daugiausia galima sustabdyti dviem būdais. Vienas iš jų yra naudoti termiškai izoliuotą ribą, kad šiluma nepatektų ar išeitų. Pavyzdžiui, reakcija, kuri vyksta Dewar kolboje, yra adiabatinė. Kitas adiabatinio proceso būdas yra tada, kai procesas vyksta labai greitai; taigi nelieka laiko perduoti šilumai ir iš jos.
Termodinamikoje adiabatinius pokyčius rodome dQ=0. Tokiais atvejais yra ryšys tarp slėgio ir temperatūros. Todėl sistema keičiasi dėl slėgio adiabatinėmis sąlygomis. Taip nutinka formuojantis debesims ir didelio masto konvekcinėms srovėms. Didesniame aukštyje atmosferos slėgis yra mažesnis. Kai oras įkaista, jis linkęs kilti aukštyn. Kadangi lauko oro slėgis žemas, kylantis oro sklypas bandys plėstis. Plečiantis oro molekulės veikia, ir tai turės įtakos jų temperatūrai. Štai kodėl temperatūra kyla aukštyn.
01 pav.: Adiabatinis procesas diagramoje
Pagal termodinamiką, energija sklype išlieka pastovi, tačiau ją galima paversti plėtimo darbams atlikti arba jo temperatūrai palaikyti. Nėra šilumos mainų su išore. Tas pats reiškinys galioja ir oro suspaudimui (pvz., stūmokliui). Esant tokiai situacijai, kai oro siuntinys suspaudžiamas, temperatūra pakyla. Šie procesai vadinami adiabatiniu šildymu ir vėsinimu.
Kas yra izentropiniai procesai?
Spontaniški procesai padidina visatos entropiją. Kai tai atsitiks, gali padidėti sistemos entropija arba aplinkinė entropija. Izentropinis procesas vyksta, kai sistemos entropija išlieka pastovi.
02 pav.: izentropinis procesas
Grįžtamasis adiabatinis procesas yra izentropinio proceso pavyzdys. Be to, izentropinio proceso pastovūs parametrai yra entropija, pusiausvyra ir šilumos energija.
Kuo skiriasi adiabatiniai ir izentropiniai procesai?
Adiabatinis procesas yra procesas, kurio metu nevyksta šilumos perdavimas, o izentropinis procesas yra idealizuotas termodinaminis procesas, kuris yra ir adiabatinis, ir grįžtamasis. Taigi pagrindinis skirtumas tarp adiabatinių ir izentropinių procesų yra tas, kad adiabatiniai procesai gali būti grįžtami arba negrįžtami, o izentropiniai procesai yra grįžtami. Be to, adiabatinis procesas vyksta be jokio šilumos perdavimo tarp sistemos ir aplinkos, o izentropinis procesas vyksta be negrįžtamumo ir šilumos perdavimo.
Santrauka – adiabatiniai ir izentropiniai procesai
Adiabatinis procesas yra procesas, kurio metu nevyksta šilumos perdavimas. Izentropinis procesas yra idealizuotas termodinaminis procesas, kuris yra ir adiabatinis, ir grįžtamasis. Taigi pagrindinis skirtumas tarp adiabatinių ir izentropinių procesų yra tas, kad adiabatiniai procesai gali būti grįžtami arba negrįžtami, o izentropiniai procesai yra grįžtami.
