Systemy adiabatyczne a izolowane
Proces adiabatyczny to proces, w którym przepływ ciepła netto do gazu roboczego wynosi zero. System izolowany to system całkowicie odcięty od otoczenia. W termodynamice bardzo ważne są procesy adiabatyczne i systemy izolowane. Aby zrozumieć pojęcia termodynamiki klasycznej i statystycznej, wymagane jest dobre rozumienie tych dwóch tematów w połączeniu z innymi terminami. Napotykamy procesy adiabatyczne i izolowane systemy, które w naszym codziennym życiu są niemal doskonałe. W tym artykule omówimy, czym są systemy izolowane i procesy adiabatyczne, ich definicje, inne terminy związane z tymi dwoma, podobieństwa systemów izolowanych i procesów adiabatycznych, kilka przykładów do tych dwóch, a na koniec różnicę między systemami izolowanymi i procesy adiabatyczne.
Co to jest system izolowany?
System izolowany to system, w którym żaden transfer materii lub energii z otoczeniem nie jest możliwy. To bardzo ważna koncepcja w termodynamice. Zachowana jest całkowita ilość materii i energii izolowanego systemu. W termodynamice istnieją trzy inne systemy. System zamknięty to system, w którym możliwy jest transfer energii z otoczeniem, ale nie jest możliwy transfer materii. System otwarty to system, w którym zarówno energia, jak i materia mogą być przenoszone z otoczeniem. Termos jest najlepszym przykładem izolowanego systemu, jaki można znaleźć w naszym codziennym życiu. Mimo że otoczenie wszechświata nie jest zdefiniowane, wszechświat jest uważany za system izolowany. Dlatego dla każdego systemu otoczenie jest równe systemowi usuniętemu z wszechświata. Załóżmy, że istnieje system izolowany,który działa na otoczenie. Ponieważ nie jest możliwa wymiana energii między systemem a otoczeniem, proces ten musi być procesem adiabatycznym. Można zauważyć, że wszystkie izolowane układy są adiabatyczne.
Co to jest proces adiabatyczny?
Proces adiabatyczny to proces, w którym ciepło nie jest przenoszone między systemem a otoczeniem. Procesy adiabatyczne mogą zachodzić głównie na dwa sposoby. Pierwsza metoda polega na posiadaniu izolowanego systemu, którego objętość można zmieniać. Każdy proces zachodzący w takich warunkach jest procesem adiabatycznym. Druga metoda polega na wykonaniu pracy w systemie w znikomej przerwie czasowej. W ten sposób nie jest możliwe przenoszenie ciepła między systemem a otoczeniem. Dobrym przykładem procesu adiabatycznego jest sprężanie pompy gazowej używanej do napełniania rur. Swobodna ekspansja gazu jest również procesem adiabatycznym. Procesy adiabatyczne nazywane są również procesami izokalorycznymi.
Jaka jest różnica między procesem adiabatycznym a systemem izolowanym?
• W systemach izolowanych dozwolone są tylko procesy adiabatyczne, ale nie wszystkie procesy adiabatyczne są wykonywane w systemach izolowanych.
• Proces adiabatyczny definiuje się jako ciąg stanów układu, podczas gdy układ izolowany jest typem układu.
• Procesy adiabatyczne mogą również zachodzić w układach zamkniętych.
