Lai gan tas nav ļoti izplatīts termins, termodinamiku mācās visi savās klasēs. Mēs esam pazīstami ar dažādiem procesiem, kas saistīti ar enerģijas taupīšanu un darba veikšanai nepieciešamo enerģiju.
Lai gan mēs neapzināmies to nozīmi reālajā dzīvē, tie palīdz daudzos pētījumos.
Šādi divi termodinamiskie procesi ir Adiabātisks un izotermiski, kuriem ir ļoti atšķirīgas īpašības.
Atslēgas
- Adiabātiskie procesi neietver siltuma apmaiņu ar apkārtni, kā rezultātā mainās temperatūra.
- Izotermiskie procesi notiek nemainīgā temperatūrā, un, lai uzturētu līdzsvaru, nepieciešama siltuma apmaiņa ar vidi.
- Adiabātiskie procesi ir saistīti ar strauju izplešanos vai saspiešanu, savukārt izotermiskie procesi ir izplatīti lēnākās, kontrolētās sistēmās.
Adiabātiskais pret izotermisko
Adiabātiskais process ir termodinamisks process, kas notiek bez siltuma pārneses starp sistēmu un tās apkārtni. Izotermisks process ir termodinamisks process, kas notiek nemainīgā temperatūrā, un siltums tiek pārnests uz sistēmu vai no tās, lai uzturētu šo temperatūru.
Termodinamiskais process, kas pazīstams arī kā izokaloriju process, adiabātiskais process neļauj siltumam iekļūt sistēmā. Tas noved pie spiediena pazemināšanās un temperatūras izmaiņām sistēmas izmaiņu dēļ.
Gāzei arī ir tendence atdzist, izplešoties. Tas ir pretējs izotermiskajiem procesiem.
Termodinamiskais process, kurā temperatūra paliek nemainīga un notiek siltuma pārneses vietā, ir pazīstams kā izotermiskais process. Lai gan spiediens ir vairāk, salīdzinot tilpumu, transformācijas ātrums šādos procesos ir ļoti lēns.
Temperatūras uzturēšanai siltums tiek atbrīvots vai pievienots no apkārtējās vides.
Salīdzināšanas tabula
| Salīdzināšanas parametri | Adiabātisks | Izotermisks |
|---|---|---|
| Definīcija | Termodinamiskais process notiek starp sistēmu un tās apkārtni bez siltuma pārneses. | Termodinamisks process, kurā temperatūra paliek nemainīga. |
| Temperatūra | Procesa izmaiņu dēļ temperatūra mainās. | Temperatūra paliek nemainīga visā procesa laikā. |
| Siltuma pārvade | Šādā procesā nav siltuma pārneses. | Šādos procesos notiek siltuma pārnešana. |
| daba | Šādos procesos transformācijas notiek ātri. | Šādos procesos transformācijas notiek lēni. |
| Spiediens | Salīdzinot ar tilpumu, spiediens ir mazāks. | Salīdzinot ar tilpumu, spiediens ir lielāks. |
Kas ir adiabātisks?
Saistībā ar pirmo termodinamikas likumu adiabātiskajiem procesiem nav neto siltuma pārneses un galīgo siltuma izmaiņu. Šajā procesā temperatūra mainās, spiediens ir zems salīdzinājumā ar tilpumu, un tie pārveidojas tā, lai siltumenerģija paliek nemainīga.
Visskaidrāk redzams gāzēs, adiabātiskais process ir saistīts ar enerģijas nezūdamības likumu, kas saka, ka enerģija netiek ne radīta, ne iznīcināta. Tādējādi sistēmā esošā siltumenerģija vai nu veiks darbu, vai arī mainīs sistēmas iekšējo enerģiju vai kādu apvienošanās no abiem.
Siltums nevar pazust.
Adiabātiskā procesa vienādojums:
PVγ = konstante
P ir sistēmas spiediens, V ir sistēmas tilpums un γ ir adiabātiskais indekss, kas definēts kā siltuma jauda pie nemainīga spiediena Cp līdz siltuma jaudai pie nemainīga tilpuma Cv.
Daži adiabātisko procesu piemēri ir:
- Kad ledus kastē ieliekam ledu, siltums nedziest, ne iekšā.
- Tādas ierīces kā sprauslas, kompresori un turbīnas tiek izmantotas ar adiabātisku efektivitāti.
- Svārsts, kas svārstās vertikālā plaknē, ir viens no šādiem populāriem adiabātiskā procesa piemēriem.
Kas ir izotermisks?
Termodinamisks process, kurā sistēmas temperatūra nemainās un paliek nemainīga pat tad, ja mainās tilpums un spiediens. Tam ir lēns transformācijas ātrums, un siltumu var mainīt, lai uzturētu nemainīgu temperatūru sistēmā.
Šis process kalpo par bāzi elektrisko spēkstaciju, siltumdzinēju un daudzu šādu mūsdienu iekārtu darbam. Papildus tam tā nozīme ir daudzās jomās, piemēram, kosmosa zinātnē, ģeoloģijā, bioloģijā, planētu zinātnē utt.
Daži izotermisko procesu piemēri ir:
- Viens no piemēriem, ko mēs izmantojam ikdienas dzīvē, ir ledusskapis, kas darbojas izotermiski, uzturot nemainīgu iekšējo temperatūru, nevis dažādas izmaiņas, kas notiek apkārt.
- Daži citi piemēri ir burkānu dzinēji, siltumsūkņi utt., kas darbojas izotermiski.
Galvenās atšķirības starp adiabātisko un izotermisko
- Adiabātiskajā procesā siltuma pārnese nenotiek, savukārt izotermiskā procesā notiek izmaiņas, kas notiek siltuma pārneses gadījumā.
- Adiabātiskajā procesā temperatūra nepaliek nemainīga un mainās, turpretim izotermiski ir pretēja, un temperatūra paliek nemainīga.
- Adiabātiskā procesā nav runas par siltuma pievienošanu vai atbrīvošanu, lai uzturētu temperatūru, savukārt izotermiskā procesā siltumu var pievienot vai atbrīvot, lai uzturētu nemainīgu temperatūru.
- Adiabātiskajā procesā transformācijas ātrums ir ātrs, savukārt izotermiskajā procesā transformācijas ātrums ir lēns.
- Adiabātiskajā procesā spiediens ir mazāks par tilpumu, savukārt izotermiskā procesā spiediens ir lielāks par tilpumu.
- Adiabātiskā procesā sistēmas iekšējā enerģija mainās, turpretim izotermiskā procesā tā nemainās.
- Adiabātiskajā procesā var izmantot gan atvērtas, gan slēgtas sistēmas, jo sistēma nav termiski izolēta. Izotermiskajā procesā sistēma ir termiski izolēta, tāpēc tai ir nepieciešama slēgta sistēma.
- 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
Pēdējo reizi atjaunināts: 11. gada 2023. jūnijā
Esmu pielicis tik daudz pūļu, rakstot šo emuāra ierakstu, lai sniegtu jums vērtību. Tas man ļoti noderēs, ja apsverat iespēju to kopīgot sociālajos medijos vai ar draugiem/ģimeni. DALĪŠANĀS IR ♥️
Pijušs Jadavs pēdējos 25 gadus ir pavadījis, strādājot par fiziķi vietējā sabiedrībā. Viņš ir fiziķis, kurš aizrautīgi cenšas padarīt zinātni pieejamāku mūsu lasītājiem. Viņam ir bakalaura grāds dabaszinātnēs un pēcdiploma diploms vides zinātnē. Vairāk par viņu varat lasīt viņa vietnē bio lapa.
Man šķita, ka raksta saturs ir ļoti saistošs.
Piekritu. Raksts lieliski izskaidro sarežģītus jēdzienus vienkāršotā veidā.
Raksts sniedz vērtīgu ieskatu atšķirībā starp adiabātiskajiem un izotermiskajiem procesiem.
Rakstā minētie adiabātisko un izotermisko procesu piemēri ir diezgan izglītojoši.
Protams, salīdzināšanas tabula ļauj vieglāk saprast atšķirības starp šiem procesiem.
Raksts ir ļoti informatīvs. Skaidrojums par adiabātiskajiem un izotermiskajiem procesiem ir ļoti skaidrs un viegli saprotams
Šis ir patiesi lielisks raksts par termodinamiku. Tas ļoti labi izskaidro atšķirības starp adiabātiskajiem un izotermiskajiem procesiem.
ES tev piekrītu. Raksts aptver plašu tēmu loku un sniedz padziļinātu informāciju.
Rakstā šī tēma ir aplūkota visaptverošā veidā, un tas ir lielisks resurss mācībām.
Absolūti ilustratīvie piemēri patiešām palīdz izprast jēdzienus.
Es nevarēju vairāk piekrist. Raksta dziļums un detalizācija ir slavējama.
Rakstā termodinamikas jēdzieni ir viegli saprotami un pielietojami.
Rakstā ir sniegta skaidra atšķirība starp adiabātiskajiem un izotermiskajiem procesiem. Piemēri vēl vairāk uzlabo izpratni.
Noteikti. Raksts kalpo kā lieliska atsauce ikvienam, kas studē termodinamiku.
Lai gan rakstam ir informatīvs raksturs, saturu varētu pasniegt saistošākā veidā.
Es saprotu jūsu domu, tomēr informācijas skaidrība kompensē saistošas prezentācijas trūkumu.
Es priecājos, ka esmu saskāries ar šo rakstu. Tā ir daudz zināšanu par termodinamiskajiem procesiem.