Adiabatik vs Isentropik: Perbedaan dan Perbandingan

Prinsip dasar termodinamika merangkum mode transfer energi antara dua entitas. Ada beberapa proses di mana transfer energi tersebut terjadi, dan berbagai proses ini disebut proses termodinamika.

Mereka direpresentasikan sebagai fungsi tekanan dan volume atau suhu dan entropi. Adiabatik dan Isentropik adalah dua proses tersebut.

Pengambilan Kunci

1. Proses adiabatik mengacu pada proses termodinamika di mana tidak ada panas yang masuk atau keluar dari sistem, sedangkan proses Isentropik mengacu pada proses termodinamika tanpa perubahan entropi.
2. Proses adiabatik dapat berupa reversibel atau ireversibel, sedangkan proses Isentropik selalu reversibel.
3. Dalam proses Adiabatik, suhu dapat berubah sementara energi dalam tetap konstan, sedangkan dalam proses Isentropik, suhu dan energi dalam tetap konstan.

Adiabatik vs Isentropik

Proses adiabatik mengacu pada perubahan suhu dan tekanan yang terjadi tanpa pertukaran panas atau materi. Proses isentropik mengacu pada perubahan suhu dan tekanan yang terjadi tanpa perubahan entropi. Proses adiabatik dapat bersifat isentropik, tetapi tidak semua proses adiabatik bersifat isentropik.

adiabatik berarti tidak ada perpindahan panas, yaitu panas tidak hilang atau diperoleh dalam perpindahan energi. Oleh karena itu, ini merupakan sistem yang diisolasi secara termal. Ini merupakan proses transfer energi yang ideal.

Itu mungkin reversibel (di mana energi internal total tetap tidak berubah) atau tidak dapat diubah (energi internal total diubah). Dalam proses adiabatik, panas total yang dipertukarkan antara sistem dan sekelilingnya adalah nol.

Akibatnya, usaha yang dilakukan adalah satu-satunya variabel yang mempengaruhi perubahan energi dalam sistem.

Isentropik menandakan proses adiabatik ideal yang dapat dibalik dan tidak mengalami perubahan entropi. Proses isentropik dan proses reversibel adiabatik adalah jenis proses politropik.

Proses politropik adalah proses yang mematuhi PVⁿ = C .

Dalam hal ini, P mewakili tekanan, V mewakili volume, n adalah indeks politropik, dan C adalah konstanta. Proses adiabatik terjadi dalam sistem yang terisolasi secara termal, sedangkan proses isentropik mungkin tidak.

Tabel perbandingan

Parameter Perbandingan	adiabatik	Isentropik
Kondisi Esensial	- Sistem terisolasi sempurna – Proses cepat untuk memfasilitasi perpindahan panas	– Entropi harus tetap konstan – Dapat dibalik
Hubungan Gas Ideal	Dapat dikembalikan: PVn = Konstanta Tidak dapat diubah: dU = -P(ekst)dV (Fungsi perubahan energi dalam, tekanan, dan volume)	PVn selalu konstan
Tenaga Dalam Total (kamu = Q + W)	Energi dalam sama dengan usaha yang dilakukan karena sistem diisolasi secara termal (Q = 0)	Energi dalam sama dengan penjumlahan panas luar yang diberikan dan usaha yang dilakukan.
Perubahan Entropi (S)	Reversible - Tidak ada perubahan entropi Tidak dapat dipulihkan – Perubahan entropi direpresentasikan sebagai fungsi perpindahan panas bersih dan suhu sistem.	Entropi tetap tidak berubah.
Kemungkinan Kasus Penggunaan	Fenomena meteorologi ledakan panas.	Turbin

Apa itu Adiabatik?

Proses adiabatik dapat terdiri dari dua jenis - ekspansi adiabatik dan kompresi adiabatik. Dalam pemuaian adiabatik gas ideal, gas ideal di dalam sistem bekerja, dan karenanya suhu sistem turun.

Karena penurunan suhu, ini merupakan pendinginan adiabatik. Sebaliknya, dalam kompresi adiabatik gas ideal, kerja dilakukan pada sistem yang terdiri dari gas dalam lingkungan yang diisolasi secara termal.

Akibatnya, suhu gas naik. Ini menimbulkan apa yang disebut pemanasan adiabatik.

Akibatnya, properti ini digunakan dalam aplikasi kehidupan nyata tertentu. Misalnya, sifat ekspansi digunakan di menara pendingin dan sifat kompresi di disel mesin.

Apa itu Isentropik?

Seperti istilah yang disarankan, proses isentropik adalah proses di mana tidak ada pertukaran panas bersih, dan yang lebih penting, entropi sistem adalah konstan. Dalam proses adiabatik reversibel, perubahan entropi adalah nol.

Oleh karena itu, semua proses adiabatik reversibel juga merupakan proses isentropik. Namun, sebaliknya tidak selalu tersirat dalam kasus ini.

Ada proses isentropik yang tidak adiabatik. Poin penting yang perlu diperhatikan dalam kasus proses isentropik adalah bahwa perubahan entropi tidak terjadi.

Sistem dapat tunduk pada entropi positif dan entropi negatif yang sama dan berlawanan. Dalam kasus seperti itu, perubahan bersih dalam entropi tetap nol karena kedua nilai entropi saling menyeimbangkan.

Sistem seperti itu tidak adiabatik (karena ini bukan sistem yang diisolasi secara termal) tetapi isentropik. Sebagian besar sistem isentropik juga ditandai oleh kurangnya gesekan.

Kurangnya gesekan membuat proses reversibel dan proses adiabatik ideal.

Perbedaan Utama Antara Adiabatik dan Isentropik

1. Proses adiabatik selalu terjadi dalam sistem yang diisolasi secara termal, sedangkan proses isentropik mungkin tidak.
2. Perubahan bersih dalam entropi dapat ditemui dalam proses adiabatik di mana ia tidak dapat diubah. Proses isentropik tidak dapat mengakomodasi perubahan entropi.
3. Jika proses adiabatik reversibel, itu adalah isentropik. Namun, isentropik tidak selalu merupakan proses adiabatik yang dapat dibalik. Sebuah proses yang mematuhi kondisi penting dari entropi bersih juga dapat bersifat isentropik.
4. Untuk proses adiabatik, kesetimbangan tidak harus konstan, sedangkan kesetimbangan selalu konstan untuk proses isentropik.
5. Dalam proses adiabatik, energi dalam bersih sama dengan usaha yang dilakukan. Namun, hal ini tidak harus terjadi dalam proses isentropik.
6. Hanya jika prosesnya reversibel dan adiabatik kita dapat menganggapnya isentropik. Ada skenario kehidupan nyata, seperti dalam kasus nyata kompresor, dimana dapat diasumsikan adiabatik tetapi mengalami rugi-rugi akibat perubahan kondisi sistem. Karena kerugian ini, kompresi menjadi tidak dapat diubah. Dengan demikian kompresi tidak isentropik.

Referensi

1. https://sci-hub.se/https://aapt.scitation.org/doi/abs/10.1119/1.197364
2. http://www.asimow.com/reprints/PhilTrans_355_255.pdf
3. http://www.mhtl.uwaterloo.ca/courses/me354/lectures/pdffiles/ch2.pdf

Terakhir Diperbarui : 11 Juni 2023