Ero adiabaattisten ja eristettyjen järjestelmien välillä

Adiabaattinen vs. eristetyt järjestelmät
 

Adiabaattinen prosessi on prosessi, jossa nettolämmönsiirto työkaasuun on nolla. Eristetty järjestelmä on järjestelmä, joka on täysin suljettu ympäristöstä. Termodynamiikassa adiabaattiset prosessit ja eristetyt järjestelmät ovat erittäin tärkeitä. Näiden kahden aiheen hyvä ymmärtäminen yhdessä muiden asiaan liittyvien termejen kanssa edellyttää sekä klassisen että tilastollisen termodynamiikan käsitteiden ymmärtämistä. Tapaamme adiabaattisia prosesseja ja erillisiä järjestelmiä, jotka ovat melkein täydellisiä jokapäiväisessä elämässämme. Tässä artikkelissa aiomme keskustella siitä, mitä eristetty järjestelmä ja adiabaattinen prosessi ovat, niiden määritelmistä, muista näihin kahteen liittyvistä termeistä, eristettyjen järjestelmien ja adiabattisten prosessien samankaltaisuuksista, joitain esimerkkejä näihin kahteen, ja lopuksi eristettyjen järjestelmien välinen ero ja adiabaattiset prosessit.

Mikä on eristetty järjestelmä?

Eristetty järjestelmä on järjestelmä, jossa ei ole väliä tai energiansiirto on mahdollista ympäristön kanssa. Tämä on erittäin tärkeä käsite termodynamiikassa. Eristetyn järjestelmän aineen ja energian kokonaismäärä on säilynyt. Termodynamiikassa on kolme muuta järjestelmää. Suljettu järjestelmä on järjestelmä, jossa energian siirto ympäröivän kanssa on mahdollista, mutta aineen siirto ei ole mahdollista. Avoin järjestelmä on järjestelmä, jossa sekä energia että aine voidaan siirtää ympäröivän kanssa. Termospullo on paras esimerkki jokapäiväisestä elämästämme eristetylle järjestelmälle. Vaikka maailmankaikkeuden ympäristöä ei ole määritelty, maailmankaikkeutta pidetään erillisenä järjestelmänä. Siksi minkä tahansa järjestelmän ympäristö on yhtä suuri kuin maailmankaikkeudesta poistettu järjestelmä. Oletetaan, että on olemassa eristetty järjestelmä, joka toimii ympäröivään. Koska järjestelmän ja ympäröivän välinen energianvaihto ei ole mahdollista, prosessin on oltava adiabaattinen prosessi. Voidaan nähdä, että kaikki eristetyt järjestelmät ovat adiabaattisia.

Mikä on adiabaattinen prosessi?

Adiabaattinen prosessi on prosessi, jossa lämpöä ei siirretä järjestelmän ja ympäristön välillä. Adiabaattiset prosessit voivat tapahtua pääasiassa kahdella tavalla. Ensimmäinen menetelmä on eristetty järjestelmä, jonka tilavuutta voidaan muuttaa. Kaikki sellaisissa olosuhteissa tapahtuva prosessi on adiabaattinen prosessi. Toinen tapa on tehdä järjestelmää koskevia töitä vähäisessä ajassa. Tällä tavalla lämmönsiirto ei ole mahdollista järjestelmän ja ympäristön välillä. Putkien täyttämiseen käytetyn kaasupumpun puristus on hyvä esimerkki adiabaattisesta prosessista. Kaasun vapaa paisuminen on myös adiabaattinen prosessi. Adiabaattiset prosessit tunnetaan myös isokalorisina prosesseina.