Ključna razlika med adiabatnimi in izentropskimi procesi je, da so adiabatni procesi lahko reverzibilni ali ireverzibilni, medtem ko je izentropski proces reverzibilen proces.
V kemiji delimo vesolje na dva dela. Del, ki nas zanima, je sistem, ostalo pa okolica. Sistem je lahko organizem, reakcijska posoda ali celo ena celica. Sisteme lahko ločimo po vrsti interakcij, ki jih imajo, ali po vrstah izmenjav, ki potekajo. Včasih se snov in energija izmenjujeta skozi meje sistema. Izmenjana 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 toka toplote. Vendar nekateri procesi vključujejo temperaturne spremembe, ne pa tudi toplotnega toka; ti so znani kot adiabatski procesi. Izentropski proces je vrsta adiabatnega procesa.
Kaj so adiabatni procesi?
Adiabatna sprememba je sprememba, pri kateri se toplota ne prenaša v sistem ali iz njega. Prenos toplote lahko ustavimo predvsem na dva načina. Prvi je z uporabo toplotno izolirane meje, tako da toplota ne more vstopiti ali izstopiti. Na primer, reakcija, ki se pojavi v Dewarjevi bučki, je adiabatna. Druga metoda, pri kateri lahko pride do adiabatnega procesa, je, ko proces poteka zelo hitro; tako ni več časa za prenos toplote noter in zunaj.
V termodinamiki prikazujemo adiabatske spremembe z dQ=0. V teh primerih obstaja razmerje med tlakom in temperaturo. Zato se sistem spreminja zaradi tlaka v adiabatskih pogojih. To se zgodi pri nastajanju oblakov in velikih konvekcijskih tokovih. Na višjih nadmorskih višinah je atmosferski tlak nižji. Ko se zrak segreje, gre navzgor. Ker je zunanji zračni tlak nizek, se bo dvigajoči se del zraka poskušal razširiti. Ko se širijo, molekule zraka delujejo, kar bo vplivalo na njihovo temperaturo. Zato se temperatura z dvigom zniža.
Slika 01: Adiabatski proces v grafu
Glede na termodinamiko ostane energija v paketu nespremenjena, vendar jo je mogoče pretvoriti, da opravi ekspanzijsko delo ali ohrani svojo temperaturo. Ni izmenjave toplote z zunanjostjo. Isti pojav velja tudi za stiskanje zraka (npr. bat). V tem primeru, ko se zračni paket stisne, se temperatura poveča. Ti procesi se imenujejo adiabatno segrevanje in ohlajanje.
Kaj so izentropski procesi?
Spontani procesi povečujejo entropijo vesolja. Ko se to zgodi, se lahko poveča entropija sistema ali entropija okolice. Izentropski proces se zgodi, ko entropija sistema ostane konstantna.
Slika 02: Izentropski proces
Reverzibilni adiabatni proces je primer izentropskega procesa. Poleg tega so konstantni parametri v izentropskem procesu entropija, ravnotežje in toplotna energija.
Kakšna je razlika med adiabatnimi in izentropskimi procesi?
Adiabatni proces je proces, pri katerem ne pride do prenosa toplote, medtem ko je izentropski proces idealiziran termodinamičen proces, ki je adiabaten in reverzibilen. Zato je ključna razlika med adiabatnimi in izentropskimi procesi ta, da so adiabatni procesi lahko reverzibilni ali ireverzibilni, medtem ko so izentropski procesi reverzibilni. Poleg tega pride do adiabatnega procesa brez kakršnega koli prenosa toplote med sistemom in okolico, medtem ko pride do izentropskega procesa brez ireverzibilnosti in brez prenosa toplote.
Povzetek – adiabatni proti izentropskim procesom
Adiabatni proces je proces, pri katerem ne pride do prenosa toplote. Izentropski proces je idealiziran termodinamični proces, ki je adiabaten in reverzibilen. Zato je ključna razlika med adiabatnimi in izentropskimi procesi ta, da so adiabatni procesi lahko reverzibilni ali ireverzibilni, medtem ko so izentropski procesi reverzibilni.
