Ключовата разлика между адиабатните и изоентропичните процеси е, че адиабатните процеси могат да бъдат или обратими, или необратими, докато изоентропичният процес е обратим процес.
В химията разделяме Вселената на две части. Частта, която ни интересува е система, а останалото е заобикалящата среда. Една система може да бъде организъм, реакционен съд или дори една клетка. Можем да различим системите по вида на взаимодействията, които имат, или по видовете обмен, които се извършват. Понякога материята и енергията се обменят през границите на системата. Обменената енергия може да приеме няколко форми като светлинна енергия, топлинна енергия, звукова енергия и др. Ако енергията на дадена система се промени поради температурна разлика, казваме, че е имало топлинен поток. Някои процеси обаче включват температурни промени, но не и топлинен поток; те са известни като адиабатни процеси. Изентропичният процес е вид адиабатен процес.
Какво представляват адиабатните процеси?
Адиабатната промяна е промяна, при която не се пренася топлина в или извън системата. Преносът на топлина може да бъде спрян основно по два начина. Единият е чрез използване на термично изолирана граница, така че топлината да не може да влиза или излиза. Например реакция, протичаща в колба на Дюар, е адиабатна. Другият метод, при който може да се осъществи адиабатен процес, е когато процесът протича много бързо; по този начин не остава време за пренос на топлина навътре и навън.
В термодинамиката показваме адиабатните промени с dQ=0. В тези случаи има връзка между налягането и температурата. Следователно системата претърпява промени поради налягане в адиабатни условия. Това се случва при формиране на облаци и широкомащабни конвекционни течения. На по-висока надморска височина атмосферното налягане е по-ниско. Когато въздухът се нагрее, той има тенденция да се издига нагоре. Тъй като външното въздушно налягане е ниско, издигащият се въздушен пакет ще се опита да се разшири. Когато се разширяват, въздушните молекули работят и това ще повлияе на тяхната температура. Ето защо температурата намалява при покачване.
Фигура 01: Адиабатичен процес в графика
Според термодинамиката, енергията в пакета остава постоянна, но може да бъде преобразувана, за да извърши работата по разширяване или да поддържа температурата си. Няма топлообмен с външната среда. Същото явление се отнася и за компресията на въздуха (напр. бутало). В тази ситуация, когато въздушният пакет се компресира, температурата се повишава. Тези процеси се наричат адиабатно нагряване и охлаждане.
Какво представляват изентропичните процеси?
Спонтанните процеси увеличават ентропията на Вселената. Когато това се случи, ентропията на системата или околната ентропия може да се увеличи. Изентропичен процес възниква, когато ентропията на системата остава постоянна.
Фигура 02: Изентропичен процес
Обратим адиабатен процес е пример за изоентропичен процес. Освен това, постоянните параметри в един изоентропичен процес са ентропия, равновесие и топлинна енергия.
Каква е разликата между адиабатните и изоентропичните процеси?
Адиабатичният процес е процес, при който не се извършва пренос на топлина, докато изоентропичният процес е идеализиран термодинамичен процес, който е едновременно адиабатичен и обратим. Следователно ключовата разлика между адиабатните и изоентропичните процеси е, че адиабатните процеси могат да бъдат или обратими, или необратими, докато изоентропичните процеси са обратими. Освен това протича адиабатен процес без пренос на топлина между системата и околната среда, докато протича изоентропичен процес без необратимост и пренос на топлина.
Обобщение – Адиабатични срещу изоентропични процеси
Адиабатен процес е процес, при който не се извършва пренос на топлина. Изентропичният процес е идеализиран термодинамичен процес, който е едновременно адиабатичен и обратим. Следователно, ключовата разлика между адиабатните и изоентропичните процеси е, че адиабатните процеси могат да бъдат или обратими, или необратими, докато изоентропичните процеси са обратими.
