A fő különbség az adiabatikus és az izentropikus folyamatok között az, hogy az adiabatikus folyamatok lehetnek reverzibilisek vagy irreverzibilisek, míg az izentropikus folyamatok reverzibilisek.
A kémiában az univerzumot két részre osztjuk. A minket érdeklő rész egy rendszer, a többi pedig a környezet. Egy rendszer lehet organizmus, reakcióedény vagy akár egyetlen sejt is. Meg tudjuk különböztetni a rendszereket a bennük lévő interakciók vagy a cserék típusai alapján. Néha anyag és energia cserélődik a rendszer határain keresztül. A kicserélt energia többféle formát ölthet, mint például fényenergia, hőenergia, hangenergia stb. Ha egy rendszer energiája hőmérséklet-különbség miatt megváltozik, akkor azt mondjuk, hogy hőáramlás történt. Egyes folyamatok azonban hőmérséklet-ingadozásokkal járnak, de hőáramlást nem; ezeket adiabatikus folyamatoknak nevezzük. Az izentropikus folyamat az adiabatikus folyamat egy fajtája.
Mik azok az adiabatikus folyamatok?
Az adiabatikus változás olyan változás, amely során nem kerül át hő a rendszerbe vagy onnan. A hőátadást alapvetően kétféleképpen lehet leállítani. Az egyik a hőszigetelt határvonal használata, hogy a hő ne tudjon belépni vagy kilépni. Például egy Dewar-lombikban végbemenő reakció adiabatikus. Az adiabatikus folyamat másik módja, ha egy folyamat nagyon gyorsan megy végbe; így nem marad idő a hő be- és kiszállítására.
A termodinamikában az adiabatikus változásokat dQ=0-val mutatjuk meg. Ezekben az esetekben kapcsolat van a nyomás és a hőmérséklet között. Ezért a rendszer adiabatikus körülmények között nyomás hatására megváltozik. Ez történik a felhőképződésben és a nagy léptékű konvekciós áramlatokban. Nagyobb magasságban alacsonyabb a légköri nyomás. Amikor a levegő felmelegszik, hajlamos felfelé menni. Mivel a külső légnyomás alacsony, a felszálló légparcella megpróbál tágulni. Táguláskor a levegőmolekulák működnek, és ez befolyásolja a hőmérsékletüket. Ez az oka annak, hogy a hőmérséklet csökken, amikor felemelkedik.
01. ábra: Adiabatikus folyamat grafikonon
A termodinamika szerint a parcellában lévő energia állandó marad, de át lehet alakítani a tágulási munkák elvégzésére vagy a hőmérséklet fenntartására. A külsővel nincs hőcsere. Ugyanez a jelenség érvényes a levegősűrítésre is (pl. dugattyú). Ebben a helyzetben, amikor a légcsomag összenyomódik, a hőmérséklet megemelkedik. Ezeket a folyamatokat adiabatikus fűtésnek és hűtésnek nevezik.
Mik azok az izentropikus folyamatok?
A spontán folyamatok növelik az univerzum entrópiáját. Ha ez megtörténik, vagy a rendszer entrópiája, vagy a környező entrópia növekedhet. Izentropikus folyamat akkor megy végbe, ha a rendszer entrópiája állandó marad.
02. ábra: Izentropikus folyamat
A reverzibilis adiabatikus folyamat az izentropikus folyamat egyik példája. Ezenkívül az izentropikus folyamatban az állandó paraméterek az entrópia, az egyensúly és a hőenergia.
Mi a különbség az adiabatikus és az izentropikus folyamatok között?
Az adiabatikus folyamat olyan folyamat, amelyben nem megy végbe hőátadás, míg az izentropikus folyamat egy idealizált termodinamikai folyamat, amely egyszerre adiabatikus és reverzibilis. Ezért a legfontosabb különbség az adiabatikus és az izentropikus folyamatok között az, hogy az adiabatikus folyamatok reverzibilisek vagy irreverzibilisek, míg az izentropikus folyamatok reverzibilisek. Ezenkívül az adiabatikus folyamat hőátadás nélkül megy végbe a rendszer és a környezet között, míg az izentropikus folyamat irreverzibilis és hőátadás nélkül.
Összefoglaló – Adiabatikus vs izentropikus folyamatok
Az adiabatikus folyamat olyan folyamat, amelyben nem megy végbe hőátadás. Az izentropikus folyamat egy idealizált termodinamikai folyamat, amely egyszerre adiabatikus és reverzibilis. Ezért a legfontosabb különbség az adiabatikus és az izentropikus folyamatok között az, hogy az adiabatikus folyamatok reverzibilisek vagy irreverzibilisek, míg az izentropikus folyamatok reverzibilisek.
