Kľúčový rozdiel medzi adiabatickými a izoentropickými procesmi je v tom, že adiabatické procesy môžu byť reverzibilné alebo ireverzibilné, kým izoentropický proces je reverzibilný proces.
V chémii rozdeľujeme vesmír na dve časti. Časť, ktorá nás zaujíma, je systém a zvyšok je okolie. Systémom môže byť organizmus, reakčná nádoba alebo dokonca jedna bunka. Systémy môžeme rozlíšiť podľa druhu interakcií, ktoré majú, alebo podľa typov výmen, ktoré prebiehajú. Niekedy dochádza k výmene hmoty a energie cez hranice systému. Vymieňaná energia môže mať niekoľko foriem, ako je svetelná energia, tepelná energia, zvuková energia atď. Ak sa energia systému zmení v dôsledku teplotného rozdielu, hovoríme, že došlo k toku tepla. Niektoré procesy však zahŕňajú zmeny teploty, ale žiadny tepelný tok; tieto sú známe ako adiabatické procesy. Izentropický proces je typ adiabatického procesu.
Čo sú adiabatické procesy?
Adiabatická zmena je zmena, pri ktorej sa do systému ani zo systému neprenáša žiadne teplo. Prenos tepla sa dá zastaviť hlavne dvoma spôsobmi. Jedným z nich je použitie tepelne izolovaného ohraničenia, takže žiadne teplo nemôže vstúpiť ani vystúpiť. Napríklad reakcia, ktorá sa vyskytuje v Dewarovej banke, je adiabatická. Ďalší spôsob, akým môže prebiehať adiabatický proces, je, keď proces prebieha veľmi rýchlo; takže nezostáva čas na prenos tepla dovnútra a von.
V termodynamike ukazujeme adiabatické zmeny pomocou dQ=0. V týchto prípadoch existuje vzťah medzi tlakom a teplotou. Preto systém prechádza zmenami v dôsledku tlaku v adiabatických podmienkach. To sa deje pri tvorbe oblakov a veľkých konvekčných prúdoch. Vo vyšších nadmorských výškach je nižší atmosférický tlak. Keď sa vzduch zohreje, má tendenciu stúpať. Pretože vonkajší tlak vzduchu je nízky, stúpajúci vzduchový balík sa pokúsi expandovať. Pri expanzii molekuly vzduchu fungujú a to ovplyvní ich teplotu. To je dôvod, prečo sa teplota pri stúpaní znižuje.
Obrázok 01: Adiabatický proces v grafe
Podľa termodynamiky zostáva energia v balíku konštantná, ale môže sa premeniť na expanznú prácu alebo na udržanie jej teploty. Nedochádza k výmene tepla s vonkajškom. Rovnaký jav platí aj pre kompresiu vzduchu (napr. piest). V tejto situácii, keď sa vzduchový balík stlačí, teplota sa zvýši. Tieto procesy sa nazývajú adiabatický ohrev a chladenie.
Čo sú to izentropické procesy?
Spontánne procesy zvyšujú entropiu vesmíru. Keď k tomu dôjde, môže sa zvýšiť buď systémová entropia, alebo okolitá entropia. Izentropický proces nastáva, keď entropia systému zostáva konštantná.
Obrázok 02: Izentropický proces
Reverzibilný adiabatický proces je príkladom izoentropického procesu. Okrem toho konštantnými parametrami v izoentropickom procese sú entropia, rovnováha a tepelná energia.
Aký je rozdiel medzi adiabatickými a izotropickými procesmi?
Adiabatický proces je proces, pri ktorom nedochádza k prenosu tepla, zatiaľ čo izoentropický proces je idealizovaný termodynamický proces, ktorý je adiabatický aj reverzibilný. Kľúčový rozdiel medzi adiabatickými a izoentropickými procesmi je teda v tom, že adiabatické procesy môžu byť reverzibilné alebo ireverzibilné, zatiaľ čo izoentropické procesy sú reverzibilné. Okrem toho prebieha adiabatický proces bez akéhokoľvek prenosu tepla medzi systémom a okolím, zatiaľ čo izoentropický proces prebieha bez nevratnosti a bez prenosu tepla.
Zhrnutie – Adiabatické verzus izotropické procesy
Adiabatický proces je proces, pri ktorom nedochádza k prenosu tepla. Izentropický proces je idealizovaný termodynamický proces, ktorý je adiabatický aj reverzibilný. Kľúčový rozdiel medzi adiabatickými a izoentropickými procesmi je teda v tom, že adiabatické procesy môžu byť reverzibilné alebo ireverzibilné, zatiaľ čo izoentropické procesy sú reverzibilné.
