Razlika med adiabatnim in politropnim

The ključna razlika med adiabatnimi in politropnimi procesi je to pri adiabatnih procesih ne pride do prenosa toplote, pri politropnih procesih pa do prenosa toplote.

V kemiji delimo vesolje na dva dela. Del, ki ga bomo preučevali, je "sistem", ostalo pa "okolica". Sistem je lahko organizem, reakcijska posoda ali celo ena celica. Sisteme lahko ločimo med seboj po vrsti interakcij, ki jih imajo ali po vrstah izmenjav. Sistem lahko razvrstimo v dve skupini kot odprte in zaprte sisteme. Včasih lahko zadeve in energija gredo čez sistemske meje. 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. Adiabatska in politropna sta dva termodinamična procesa, ki se nanašata na prenos toplote v sistemih.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je Adiabatic
3. Kaj je polytropic
4. Primerjava ob strani - Adiabatska proti politropna v tabeli
5. Povzetek

Kaj je Adiabatic?

Adiabatska sprememba je tista, pri kateri se toplota ne prenaša v sistem ali iz njega. To omejitev prenosa toplote se v glavnem pojavlja na dva načina. Ena je z uporabo toplotno izolirane meje, tako da nobena toplota ne more vstopiti ali obstajati. Na primer, reakcija, ki jo izvajamo v bučki Dewar, je adiabatska. Drugič, adiabatski proces se zgodi, kadar postopek poteka zelo hitro; tako ni več časa za prenos toplote v in zunaj.

V termodinamiki lahko prikažemo adiabatne spremembe kot dQ = 0, kjer je Q toplotna energija. V teh primerih obstaja razmerje med tlakom in temperaturo. Zato se sistem spreminja zaradi tlaka v adiabatskih pogojih.

Na primer, pomislite, kaj se zgodi pri nastajanju oblakov in velikih konvekcijskih tokov. Na višjih nadmorskih višinah je nižji atmosferski tlak. Ko se zrak segreje, se nagiba navzgor. Ker je zunanji zračni tlak nizek, se bo dvižni zračni paket skušal razširiti. Ko se razširijo, molekule zraka delujejo, kar bo spremenilo njihovo temperaturo. Zato se temperatura med naraščanjem znižuje.

Slika 01: Oblikovanje v oblaku je primer Adiabatskega procesa

Po termodinamiki energija v zračnem paketu ostaja konstantna, vendar se lahko pretvori v različne energetske oblike (za raztezanje ali za vzdrževanje temperature). Vendar pa zunanje izmenjave toplote ni. Ta isti pojav lahko uporabimo tudi za stiskanje zraka (npr. Bat). V tem primeru, ko zračni paket stisne, se temperatura poveča. Te procese imenujemo adiabatsko ogrevanje in hlajenje.

Kaj je Polytropic?

Politropni proces se pojavi s prenosom toplote. Vendar se prenos toplote v tem procesu zgodi reverzibilno.

Slika 02: Pihanje balona na vročem soncu je primer poltropnega procesa

Kadar plin prenaša to vrsto prenosa toplote, velja naslednja enačba za politropni postopek.

PVn = konstanta

Kjer je P tlak, V volumen in n konstanta. Zato je za zadrževanje PV konstantno v procesu raztrosa / kompresije politropnega plina tako izmenjava toplote kot dela med sistemom in okolico. Zato je politropni neadiabatski proces.

Kakšna je razlika med adiabatnim in politropnim?

Adiabatska sprememba je tista, pri kateri se toplotna energija ne prenaša v sistem ali iz njega, medtem ko se pri politropnem procesu prihaja do prenosa toplote. Ključna razlika med adiabatnimi in politropnimi procesi je torej v tem, da pri adiabatskih procesih ne pride do prenosa toplote, medtem ko pri politropnih procesih pride do prenosa toplote. Še več, enačba dQ = 0 velja za adiabatski postopek, medtem ko je enačba PVn = konstantna za politropni postopek.

Povzetek - Adiabatic proti Polytropic

Adiabatski in politropni proces sta dva pomembna termodinamična procesa. Ključna razlika med adiabatskimi in politropnimi procesi je, da pri adiabatskih procesih ne pride do prenosa toplote, medtem ko pri politropnih procesih pride do prenosa toplote.

Referenca:

1. Prosti teksti. „3.6: Adiabatni procesi za idealen plin.“ Fizika LibreTexts, Libretexts, 11. marec 2018. Na voljo tukaj  

Vljudnost slik:

1. "2218028" od Webmoment (CC0) prek pixabay
2. "1118775" avtorja Jim (CC0) prek peklov