Die sleutelverskil tussen adiabaties en isotermies is dat adiabaties beteken dat daar geen hitte-uitruiling tussen die stelsel en die omliggende is nie, terwyl isotermies beteken dat daar geen temperatuurverandering is nie.
Vir die doel van chemie word die heelal in twee dele verdeel. Die deel waarin ons belangstel, word 'n sisteem genoem, en die res word die omliggende genoem. 'n Stelsel kan 'n organisme, 'n reaksievat of selfs 'n enkele sel wees. Die stelsels word onderskei deur die soort interaksies wat hulle het of deur die tipe uitruilings wat plaasvind.
Stelsels kan in twee geklassifiseer word as oop stelsels en geslote stelsels. Soms kan sake en energie deur die sisteemgrense uitgeruil word. Die uitgeruilde energie kan verskeie vorme aanneem soos ligenergie, hitte-energie, klankenergie, ens. As die energie van 'n stelsel verander as gevolg van 'n temperatuurverskil, sê ons daar was 'n hittevloei. Adiabaties en politropies is twee termodinamiese prosesse, wat verband hou met hitte-oordrag in stelsels.
Wat is Adiabatic?
Adiabatiese verandering is 'n verandering waarin geen hitte in of uit die stelsel oorgedra word nie. Hitte-oordrag kan hoofsaaklik op twee maniere gestop word. Een daarvan is deur 'n termies-geïsoleerde grens te gebruik sodat geen hitte kan in- of uitgaan nie. Byvoorbeeld, 'n reaksie wat in 'n Dewar-fles uitgevoer word, is adiabaties. Die ander tipe adiabatiese proses vind plaas wanneer 'n proses baie vinnig plaasvind; dus is daar nie tyd oor om hitte in en uit oor te dra nie.
In termodinamika word adiabatiese veranderinge deur dQ=0 getoon. In hierdie gevalle is daar 'n verband tussen druk en temperatuur. Daarom ondergaan die sisteem veranderinge as gevolg van druk in adiabatiese toestande. Dit is wat gebeur in wolkvorming en grootskaalse konveksiestrome. Op hoër hoogtes is daar laer atmosferiese druk. Wanneer lug verhit word, is dit geneig om op te gaan. Omdat die buitelugdruk laag is, sal die stygende lugpakkie probeer uitsit. Wanneer dit uitsit, werk die lugmolekules wel, en dit sal hul temperatuur beïnvloed. Dit is hoekom die temperatuur verlaag wanneer dit styg.
Figuur 01: Adiabatiese proses
Volgens termodinamika bly die energie in die pakkie konstant, maar dit kan omgeskakel word om die uitbreidingswerk te doen of dalk om sy temperatuur te handhaaf. Daar is geen hitte-uitruiling met die buitekant nie. Hierdie selfde verskynsel kan ook op lugkompressie toegepas word (bv.bv.: 'n suier). In daardie situasie, wanneer die lugpakkie saampers, verhoog die temperatuur. Hierdie prosesse word adiabatiese verhitting en verkoeling genoem.
Wat is isotermies
Isotermiese verandering is die een waarin die stelsel by 'n konstante temperatuur bly. Daarom, dT=0. 'n Proses kan isotermies wees, as dit baie stadig gebeur en as die proses omkeerbaar is. Sodat die verandering baie stadig plaasvind, daar genoeg tyd is om die temperatuurvariasies aan te pas. Boonop, as 'n stelsel soos 'n hitteput kan optree, waar dit 'n konstante temperatuur kan handhaaf nadat dit hitte geabsorbeer het, is dit 'n isotermiese stelsel.
Figuur 2: Isotermiese verandering
Vir 'n ideaal wat in isotermiese toestande is, kan die druk uit die volgende vergelyking gegee word.
P=nRT /V
Sedert werk kan W=PdV volgende vergelyking afgelei word.
W=nRT ln (Vf/Vi)
Daarom, by konstante temperatuur vind die uitbreiding of kompressiewerk plaas terwyl die stelselvolume verander word. Aangesien daar geen interne energieverandering in 'n isotermiese proses is nie (dU=0), word al die hitte wat verskaf word gebruik om werk te doen. Dit is wat in 'n hitte-enjin gebeur.
Wat is die verskil tussen adiabaties en isotermies?
Adiabaties beteken daar is geen hitte-uitruiling tussen die stelsel en die omgewing nie, daarom sal die temperatuur toeneem as dit 'n kompressie is, of temperatuur sal in uitsetting afneem. In teenstelling hiermee, isotermies beteken, is daar geen temperatuurverandering nie; dus is die temperatuur in 'n sisteem konstant. Dit word verkry deur die hitte te verander. In adiabatiese dQ=0, maar dT≠0. In isotermiese veranderinge is egter dT=0 en dQ ≠0. Dus, dit is die belangrikste verskil tussen adiabaties en isotermies. Boonop vind die adiabatiese veranderinge vinnig plaas, terwyl die isotermiese veranderinge baie stadig plaasvind.
Inligtingsgrafika hieronder som die verskille tussen adiabaties en isotermies op.
Opsomming – Adiabaties vs Isotermies
Die sleutelverskil tussen adiabaties en isotermies is dat adiabaties beteken dat daar geen hitte-uitruiling tussen die stelsel en die omliggende is nie, terwyl isotermies beteken dat daar geen temperatuurverandering is nie.
Beeld met vergunning:
1. "Adiabatic" (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Isotermiese proses" Deur Netheril96 - Eie werk (CC0) via Commons Wikimedia
