Rozdíl mezi adiabatickými a polytropickými

klíčový rozdíl mezi adiabatickými a polytropickými procesy je to v adiabatických procesech nedochází k přenosu tepla, zatímco v polytropních procesech dochází k přenosu tepla.

V chemii rozdělujeme vesmír na dvě části. Část, kterou budeme studovat, je „systém“ a zbytek je „okolní“. Systémem může být organismus, reakční nádoba nebo dokonce jedna buňka. Můžeme rozlišit systémy od sebe navzájem podle druhu interakcí, které mají, nebo podle typu výměny. Můžeme klasifikovat systémy do dvou skupin jako otevřené a uzavřené systémy. Někdy mohou záležitosti a energie projít systémovými hranicemi. Výměna energie může mít několik podob, jako je světelná energie, tepelná energie, zvuková energie atd. Pokud se energie systému změní kvůli teplotnímu rozdílu, říkáme, že došlo k toku tepla. Adiabatické a polytropické jsou dva termodynamické procesy, které se vztahují k přenosu tepla v systémech.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je to Adiabatic
3. Co je Polytropic
4. Srovnání bok po boku - Adiabatický vs. polytropický v tabulkové formě
5. Shrnutí

Co je to Adiabatic?

Adiabatická změna je ta, ve které není teplo přenášeno do nebo ze systému. K tomuto omezení přenosu tepla dochází hlavně dvěma způsoby. Jedním z nich je použití tepelně izolované hranice, takže žádné teplo nemůže vstoupit ani existovat. Například reakce, kterou provádíme v Dewarově baňce, je adiabatická. Za druhé, adiabatický proces nastane, když se proces koná velmi rychle; proto není čas na přenos tepla dovnitř a ven.

V termodynamice můžeme ukázat adiabatické změny jako dQ = 0, kde Q je tepelná energie. V těchto případech existuje vztah mezi tlakem a teplotou. Systém se proto mění v důsledku tlaku v adiabatických podmínkách.

Např. Přemýšlejte, co se děje při tvorbě mraků a ve velkých proudech proudění. Ve vyšších nadmořských výškách je nižší atmosférický tlak. Když se vzduch zahřívá, má tendenci stoupat. Protože je tlak vnějšího vzduchu nízký, bude se zvyšující se vzduchový balík snažit expandovat. Při expanzi molekuly vzduchu fungují a to změní jejich teplotu. Proto se teplota při stoupající teplotě snižuje.

Obrázek 01: Cloudová formace je příkladem adiabatického procesu

Podle termodynamiky zůstává energie ve vzduchovém balíku konstantní, ale může být přeměněna na různé formy energie (k provádění expanzních prací nebo k udržení její teploty). S vnějším prostorem však nedochází k žádné výměně tepla. Stejný jev můžeme aplikovat také na stlačování vzduchu (např. Na píst). V této situaci, kdy vzduchový balíček stlačuje, se zvyšuje teplota. Tyto procesy se nazývají adiabatické vytápění a chlazení.

Co je Polytropic?

Polytropický proces nastává s přenosem tepla. Přenos tepla se však v tomto procesu děje reverzibilně.

Obrázek 02: Vyfukování balónu na horkém slunci je příkladem pro polytropický proces

Když plyn podstoupí tento typ přenosu tepla, platí pro polytropický proces následující rovnice.

PVn = konstanta

Kde P je tlak, V je objem an je konstanta. Proto, aby se udržela konstantní PV v procesu expanze / stlačování polytropického plynu, dochází mezi výměnou tepla a práce mezi systémem a okolím. Polytropic je proto neadiabatický proces.

Jaký je rozdíl mezi adiabatickými a polytropickými?

Adiabatická změna je ta, ve které není teplo přenášeno do nebo ze systému, zatímco k polytropickému procesu dochází při přenosu tepla. Klíčovým rozdílem mezi adiabatickými a polytropickými procesy je proto, že v adiabatických procesech nedochází k žádnému přenosu tepla, zatímco v polytropických procesech dochází k přenosu tepla. Rovnice rovnice dQ = 0 platí pro adiabatický proces, zatímco rovnice PVn = konstanta platí pro polytropický proces.

Shrnutí - Adiabatic vs Polytropic

Adiabatický a polytropický proces jsou dva důležité termodynamické procesy. Klíčový rozdíl mezi adiabatickými a polytropickými procesy je v tom, že v adiabatických procesech nedochází k přenosu tepla, zatímco v polytropických procesech dochází k přenosu tepla.

Odkaz:

1. Libretexty. "3.6: Adiabatické procesy pro ideální plyn." Physics LibreTexts, Libretexts, 11. 3. 2018. K dispozici zde  

Obrázek se svolením:

1. ”2218028” od Webmoment (CC0) prostřednictvím pixabay
2. “1118775” od jim (CC0) prostřednictvím pexelů