Ադիաբատիկ և իզոթերմային հիմնական տարբերությունն այն է, որ ադիաբատիկ նշանակում է, որ համակարգի և շրջակա միջավայրի միջև ջերմափոխանակություն չկա, մինչդեռ իզոթերմը նշանակում է, որ ջերմաստիճանի փոփոխություն չկա:
Քիմիայի նպատակով տիեզերքը բաժանված է երկու մասի. Մեզ հետաքրքրող մասը կոչվում է համակարգ, իսկ մնացածը՝ շրջապատող։ Համակարգը կարող է լինել օրգանիզմ, ռեակցիայի անոթ կամ նույնիսկ մեկ բջիջ: Համակարգերը տարբերվում են իրենց փոխազդեցությունների տեսակով կամ տեղի ունեցող փոխանակումների տեսակներով:
Համակարգերը կարելի է դասակարգել երկուսի՝ բաց համակարգերի և փակ համակարգերի:Երբեմն նյութերն ու էներգիան կարող են փոխանակվել համակարգի սահմաններով: Փոխանակվող էներգիան կարող է ունենալ մի քանի ձևեր, ինչպիսիք են լույսի էներգիան, ջերմային էներգիան, ձայնային էներգիան և այլն: Եթե համակարգի էներգիան փոխվում է ջերմաստիճանի տարբերության պատճառով, մենք ասում ենք, որ եղել է ջերմության հոսք: Ադիաբատիկ և պոլիտրոպիկ երկու թերմոդինամիկական գործընթացներ են, որոնք կապված են համակարգերում ջերմության փոխանցման հետ:
Ի՞նչ է ադիաբատիկը:
Ադիաբատիկ փոփոխությունը փոփոխություն է, որի ժամանակ ջերմություն չի փոխանցվում համակարգ կամ դուրս: Ջերմության փոխանցումը հիմնականում կարող է դադարեցվել երկու եղանակով. Մեկը ջերմամեկուսացված սահմանի օգտագործումն է, որպեսզի ջերմություն չկարողանա մտնել կամ դուրս գալ: Օրինակ, Dewar կոլբայի մեջ իրականացվող ռեակցիան ադիաբատիկ է: Ադիաբատիկ գործընթացի մյուս տեսակը տեղի է ունենում, երբ գործընթացն ընթանում է շատ արագ. Այսպիսով, ժամանակ չի մնում ջերմությունը ներս և դուրս փոխանցելու համար:
Թերմոդինամիկայի մեջ ադիաբատիկ փոփոխությունները ցույց են տալիս dQ=0: Այս դեպքերում կապ կա ճնշման և ջերմաստիճանի միջև:Հետևաբար, համակարգը փոփոխության է ենթարկվում ադիաբատիկ պայմաններում ճնշման պատճառով: Սա այն է, ինչ տեղի է ունենում ամպերի ձևավորման և լայնածավալ կոնվեկցիոն հոսանքների ժամանակ: Ավելի բարձր բարձրություններում ավելի ցածր մթնոլորտային ճնշում կա: Երբ օդը տաքանում է, այն հակված է դեպի վեր: Քանի որ արտաքին օդի ճնշումը ցածր է, բարձրացող օդային ծանրոցը կփորձի ընդլայնվել: Ընդլայնվելիս օդի մոլեկուլները իսկապես աշխատում են, և դա կազդի դրանց ջերմաստիճանի վրա: Այդ իսկ պատճառով ջերմաստիճանը բարձրանալիս նվազում է։
Գծապատկեր 01. Ադիաբատիկ գործընթաց
Ըստ թերմոդինամիկայի՝ ծանրոցում էներգիան մնում է հաստատուն, բայց այն կարող է փոխակերպվել ընդարձակման աշխատանք կատարելու կամ գուցե ջերմաստիճանը պահպանելու համար։ Դրսի հետ ջերմափոխանակություն չկա։ Այս նույն երևույթը կարող է կիրառվել նաև օդի սեղմման դեպքում (օր.է.՝ մխոց): Այդ իրավիճակում, երբ օդային ծանրոցը սեղմվում է, ջերմաստիճանը բարձրանում է։ Այս գործընթացները կոչվում են ադիաբատիկ տաքացում և սառեցում:
Ի՞նչ է իզոթերմային
Իզաջերմային փոփոխությունն այն է, երբ համակարգը մնում է հաստատուն ջերմաստիճանում: Հետեւաբար, dT=0: Գործընթացը կարող է լինել իզոթերմ, եթե այն տեղի է ունենում շատ դանդաղ և եթե գործընթացը շրջելի է: Այսպիսով, փոփոխությունը տեղի է ունենում շատ դանդաղ, բավականաչափ ժամանակ կա ջերմաստիճանի տատանումները կարգավորելու համար: Ավելին, եթե համակարգը կարող է գործել որպես ջերմատախտակ, որտեղ այն կարող է պահպանել կայուն ջերմաստիճան ջերմությունը կլանելուց հետո, ապա դա իզոթերմային համակարգ է:
Նկար 2. Իզոթերմային փոփոխություն
Իդեալականի համար իզոթերմային պայմաններում ճնշումը կարող է տրվել հետևյալ հավասարումից:
P=nRT /V
Աշխատանքից ի վեր, W=PdV հետևյալ հավասարումը կարող է ստացվել:
W=nRT ln (Vf/Vi)
Հետևաբար, հաստատուն ջերմաստիճանում ընդլայնման կամ սեղմման աշխատանքը տեղի է ունենում համակարգի ծավալը փոխելիս: Քանի որ իզոթերմային գործընթացում ներքին էներգիայի փոփոխություն չկա (dU=0), ամբողջ մատակարարվող ջերմությունն օգտագործվում է աշխատանք կատարելու համար: Ահա թե ինչ է տեղի ունենում ջերմային շարժիչում։
Ո՞րն է տարբերությունը ադիաբատիկ և իզոթերմային միջև:
Ադիաբատիկ նշանակում է, որ համակարգի և շրջակա միջավայրի միջև ջերմափոխանակություն չկա, հետևաբար, ջերմաստիճանը կբարձրանա, եթե դա սեղմում է, կամ ջերմաստիճանը կնվազի ընդարձակման ժամանակ: Ի տարբերություն իզոթերմային, ջերմաստիճանի փոփոխություն չկա. Այսպիսով, համակարգում ջերմաստիճանը հաստատուն է: Սա ձեռք է բերվում ջերմությունը փոխելով: Ադիաբատիկ դեպքում dQ=0, բայց dT≠0: Սակայն իզոթերմային փոփոխություններում dT=0 և dQ ≠0: Այսպիսով, սա ադիաբատիկ և իզոթերմային հիմնական տարբերությունն է:Ավելին, ադիաբատիկ փոփոխությունները տեղի են ունենում արագ, մինչդեռ իզոթերմային փոփոխությունները տեղի են ունենում շատ դանդաղ։
Ստորև ինֆոգրաֆիկայում ամփոփված են ադիաբատիկ և իզոթերմային տարբերությունները:
Ամփոփում – Ադիաբատիկ ընդդեմ իզոթերմային
Ադիաբատիկ և իզոթերմային հիմնական տարբերությունն այն է, որ ադիաբատիկ նշանակում է, որ համակարգի և շրջակա միջավայրի միջև ջերմափոխանակություն չկա, մինչդեռ իզոթերմը նշանակում է, որ ջերմաստիճանի փոփոխություն չկա:
Պատկերը`
1. «Adiabatic» (CC BY-SA 3.0) Commons Վիքիմեդիայի միջոցով
2. «Իզոթերմային գործընթաց» Netheril96-ի կողմից – Սեփական աշխատանք (CC0) Commons Wikimedia-ի միջոցով
