Різниця між адіабатичним та політропним

The ключова різниця між адіабатними та політропними процесами є те в адіабатичних процесах не відбувається теплопередача, тоді як у політропних процесах відбувається теплопередача.

У хімії ми ділимо Всесвіт на дві частини. Частина, яку ми будемо вивчати, - це "система", а решта - "навколишні". Системою може бути організм, реакційний посудину або навіть окрема клітина. Ми можемо відрізнити системи одна від одної за типом взаємодій, які вони мають, або за типом обміну. Ми можемо класифікувати системи на дві групи як відкриті та закриті системи. Іноді питання та енергія можуть пройти через системні межі. Обмінна енергія може приймати декілька форм, таких як світлова енергія, теплова енергія, звукова енергія тощо. Якщо енергія системи змінюється через різницю температур, ми говоримо, що відбувся потік тепла. Адіабатичний та політропний - це два термодинамічні процеси, які стосуються передачі тепла в системах.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке адіабатичний
3. Що таке Політропний
4. Порівняльне порівняння - Адіабатичний та Політропний у табличній формі
5. Підсумок

Що таке Адіабатичний?

Адіабатична зміна - це те, коли тепло не надходить у систему або виходить із системи. Це обмеження передачі тепла в основному відбувається двома способами. Перший - це використання термічно ізольованої межі, щоб тепло не могло потрапити чи існувати. Наприклад, реакція, яку ми проводимо в колбі Дьюара, є адіабатичною. По-друге, адіабатичний процес відбувається, коли процес відбувається дуже швидко; таким чином, не залишається часу для передачі тепла в і зовні.

У термодинаміці ми можемо показати адіабатичні зміни як dQ = 0, де Q - теплова енергія. У цих випадках існує залежність між тиском і температурою. Тому система змінюється через тиск в адіабатичних умовах.

Наприклад, подумайте, що відбувається при утворенні хмар та великомасштабних конвекційних струмах. На більших висотах спостерігається нижчий атмосферний тиск. Коли повітря нагрівається, воно, як правило, піднімається вгору. Оскільки зовнішній тиск повітря низький, посилюється повітряний пакет намагається розширити. При розширенні молекули повітря працюють, і це змінить їх температуру. Ось чому температура знижується при підвищенні.

Малюнок 01: Формування хмар - приклад адіабатичного процесу

Згідно термодинаміки, енергія в повітряній посилці залишається постійною, але вона може бути перетворена в різні енергетичні форми (виконувати роботу з розширення або, можливо, підтримувати свою температуру). Однак теплообміну ззовні немає. Це ж явище ми можемо застосувати і до стиснення повітря (наприклад, до поршня). У тій ситуації, коли повітряний пакет посилює температуру, збільшується. Ці процеси називаються адіабатичним нагріванням та охолодженням.

Що таке Політропний?

Політропний процес відбувається з передачею тепла. Однак передача тепла відбувається в цьому процесі оборотно.

Малюнок 02: Видування повітряної кулі на гарячому сонці - приклад політропного процесу

Коли газ зазнає такого типу теплопередачі, для політропного процесу справедливо таке рівняння.

PVn = константа

Де P - тиск, V - об'єм і n - константа. Отже, для утримання постійної ПВ в процесі розширення / стиснення політропного газу відбувається обмін тепла та роботи між системою та навколишнім. Тому політропність є неадіабатичним процесом.

Яка різниця між адіабатичним та політропним?

Адіабатична зміна - це те, коли тепло не надходить у систему або виходить із системи, тоді як політропний процес відбувається з передачею тепла. Отже, ключова відмінність між адіабатичними та політропними процесами полягає в тому, що в адіабатичних процесах не відбувається теплопередачі, тоді як у політропних процесах відбувається теплопередача. Більше того, рівняння dQ = 0 справедливо для адіабатичного процесу, тоді як рівняння PVn = константа істинне для політропного процесу.

Підсумок - Adiabatic vs Polytropic

Адіабатичний і політропний процес - два важливі термодинамічні процеси. Ключова відмінність між адіабатичними та політропними процесами полягає в тому, що в адіабатичних процесах не відбувається теплопередачі, тоді як у політропних процесах відбувається теплопередача.

Довідка:

1. Лібретексти. "3.6: Адіабатичні процеси для ідеального газу." Physics LibreTexts, Libretexts, 11 березня 2018. Доступно тут  

Надано зображення:

1. "2218028" від Webmoment (CC0) через pixabay
2. "1118775" від Jim (CC0) через пікселі