Bien que ce ne soit pas un terme très courant, la thermodynamique est étudiée par tout le monde dans leurs classes. Les différents processus qui traitent de la conservation de l'énergie et de l'énergie pour faire le travail nous sont rendus familiers.
Bien que nous ne réalisions pas leur importance dans la vie réelle, ils aident dans de nombreux types d'études.
Ces deux processus thermodynamiques sont Adiabatique et isotherme, qui ont des propriétés très différentes les unes des autres.
Faits marquants
- Les processus adiabatiques n'impliquent aucun échange de chaleur avec l'environnement, ce qui entraîne des changements de température.
- Les processus isothermes se produisent à une température constante, nécessitant un échange de chaleur avec l'environnement pour maintenir l'équilibre.
- Les processus adiabatiques sont associés à une expansion ou une compression rapide, tandis que les processus isothermes sont courants dans des systèmes contrôlés plus lents.
Adiabatique vs isotherme
Un processus adiabatique est un processus thermodynamique qui se produit sans aucun transfert de chaleur entre le système et son environnement. Un processus isotherme est un processus thermodynamique qui se produit à une température constante, la chaleur étant transférée vers ou depuis le système pour maintenir cette température.
Processus thermodynamique, également appelé processus isocalorique, le processus adiabatique ne laisse pas pénétrer la chaleur dans le système. Cela conduit à la baisse de pression et à la variation de température due aux variations du système.
Le gaz a également tendance à se refroidir lorsqu'il se dilate. Elle est opposée à celle des processus isothermes.
Un processus thermodynamique dans lequel la température reste constante et remplace le transfert de chaleur est appelé processus isotherme. Alors que la pression est plus dans la comparaison du volume, le taux de transformation est très lent dans de tels types de processus.
Pour le maintien de la température, la chaleur est soit libérée, soit ajoutée de l'environnement.
Tableau de comparaison
| Paramètres de comparaison | Adiabatique | Isotherme |
|---|---|---|
| Définition | Un processus thermodynamique se produit entre un système et son environnement, sans aucun transfert de chaleur. | Processus thermodynamique dans lequel la température reste constante. |
| Température | En raison des variations du processus, la température change. | La température reste constante tout au long du processus. |
| Le transfert de chaleur | Il n'y a pas de transfert de chaleur dans un tel processus. | Il y a un transfert de chaleur dans de tels processus. |
| Nature | Dans de tels processus, les transformations se produisent à un rythme rapide. | Dans de tels processus, les transformations se produisent à un rythme lent. |
| Pression | Par rapport au volume, la pression est moindre. | Par rapport au volume, la pression est plus. |
Qu'est-ce que l'adiabatique ?
Corrélés à la première loi de la thermodynamique, les processus adiabatiques n'ont pas de transfert de chaleur net ni de changement final de chaleur. Dans ce processus, la température varie, la pression est faible par rapport au volume, et ils se reforment pour que l'énergie calorifique reste constante.
Le plus clairement observé dans les gaz, le processus adiabatique est associé à la loi de conservation de l'énergie qui dit que l'énergie n'est ni créée ni détruite. Donc, par cela, dit-il, l'énergie thermique présente dans le système fera le travail ou fluctuera l'énergie interne du système ou certains fusionnement des deux.
La chaleur ne peut pas disparaître.
L'équation du processus adiabatique :
PVγ = constante
P est la pression du système, V est le volume du système et γ est l'indice adiabatique, défini comme le rapport de capacité thermique à pression constante Cp à la capacité calorifique à volume constant Cv.
Voici quelques exemples de processus adiabatiques :
- Lorsque nous mettons de la glace dans la glacière, la chaleur ne sort ni n'entre.
- Des dispositifs tels que des buses, des compresseurs et des turbines sont appliqués avec une efficacité adiabatique.
- Le pendule oscillant dans un plan vertical est un exemple de processus adiabatique populaire.
Qu'est-ce que l'Isotherme ?
Un processus thermodynamique dans lequel la température du système ne change pas et reste constante même si le volume et la pression varient. Il a un taux de transformation lent et la chaleur peut être modifiée pour maintenir la température constante à l'intérieur du système.
Ce processus sert de base au fonctionnement des centrales électriques, des moteurs thermiques et de nombreuses machines des temps modernes. En dehors de cela, son importance réside dans de nombreux domaines, tels que les sciences spatiales, la géologie, la biologie, les sciences planétaires, etc.
Voici quelques exemples de processus isothermes :
- Un exemple que nous utilisons dans la vie quotidienne est un réfrigérateur qui fonctionne de manière isotherme, maintenant sa température interne constante au lieu de divers changements se produisant autour de lui.
- D'autres exemples sont les moteurs Carrot, les pompes à chaleur, etc., qui fonctionnent de manière isotherme.
Principales différences entre adiabatique et isotherme
- Dans le processus adiabatique, il n'y a pas de transfert de chaleur, alors que, dans le processus isotherme, il y a un changement qui se produit en cas de transfert de chaleur.
- Dans le processus adiabatique, la température ne reste pas constante et change, alors que c'est le contraire en isotherme, et la température reste constante.
- Dans un procédé adiabatique, il n'est pas question d'ajouter ou de restituer de la chaleur pour maintenir la température, alors que dans un procédé isotherme, la chaleur peut être ajoutée ou restituée pour maintenir une température constante.
- Dans le processus adiabatique, le taux de transformation est rapide, alors que dans le processus isotherme, le taux de transformation est lent.
- Dans le processus adiabatique, la pression est inférieure au volume, alors que, dans le processus isotherme, la pression est supérieure au volume.
- Dans un processus adiabatique, l'énergie interne du système change, alors qu'elle ne change pas dans le processus isotherme.
- Dans le processus adiabatique, les systèmes ouverts et fermés peuvent être utilisés car le système n'est pas isolé thermiquement. Dans le procédé isotherme, le système est isolé thermiquement, ce qui nécessite un système fermé.
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301462209001343
- https://www.sae.org/publications/technical-papers/content/972649/https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360319907006544
Dernière mise à jour : 11 juin 2023
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Piyush Yadav a passé les 25 dernières années à travailler comme physicien dans la communauté locale. C'est un physicien passionné par l'idée de rendre la science plus accessible à nos lecteurs. Il est titulaire d'un baccalauréat en sciences naturelles et d'un diplôme d'études supérieures en sciences de l'environnement. Vous pouvez en savoir plus sur lui sur son page bio.
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