Разница между адиабатическим и политропным

ключевое отличие между адиабатическими и политропными процессами заключается в том, что в адиабатических процессах теплообмен не происходит, тогда как в политропных процессах теплообмен происходит.

В химии мы разделяем вселенную на две части. Часть, которую мы собираемся изучить, - это «система», а остальное - «окружение». Система может быть организмом, реакционным сосудом или даже отдельной клеткой. Мы можем отличать системы друг от друга по типу взаимодействия, которое они имеют, или по типу обмена. Мы можем классифицировать системы на две группы как открытые и закрытые системы. Иногда материи и энергия могут проходить через системные границы. Обменная энергия может принимать несколько форм, таких как энергия света, тепловая энергия, звуковая энергия и т. Д. Если энергия системы изменяется из-за разницы температур, мы говорим, что был поток тепла. Адиабатический и политропный являются двумя термодинамическими процессами, которые связаны с теплопередачей в системах..

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое адиабатический
3. Что такое политропный
4. Сравнение бок о бок - адиабатическое и политропное в табличной форме
5. Резюме

Что такое адиабата?

Адиабатическое изменение - это то, при котором тепло не передается в систему или из нее. Это ограничение теплопередачи в основном происходит двумя способами. Одним из них является использование теплоизолированной границы, чтобы тепло не могло проникать или существовать. Например, реакция, которую мы проводим в колбе Дьюара, является адиабатической. Во-вторых, адиабатический процесс происходит, когда процесс происходит очень быстро; таким образом, не остается времени для передачи тепла внутрь и наружу.

В термодинамике мы можем показать адиабатические изменения как dQ = 0, где Q - тепловая энергия. В этих случаях существует связь между давлением и температурой. Поэтому система меняется из-за давления в адиабатических условиях.

Например, подумайте, что происходит при образовании облаков и крупномасштабных конвекционных потоках. На больших высотах атмосферное давление ниже. Когда воздух нагревается, он имеет тенденцию повышаться. Поскольку давление наружного воздуха низкое, поднимающийся воздушный пакет будет пытаться расширяться. При расширении молекулы воздуха работают, и это изменит их температуру. Вот почему температура снижается при повышении.

Рисунок 01: Облакообразование является примером адиабатического процесса

Согласно термодинамике, энергия в воздушном пакете остается постоянной, но она может быть преобразована в различные формы энергии (для выполнения работы по расширению или, возможно, для поддержания своей температуры). Тем не менее, нет теплообмена с внешней стороной. Мы можем применить это же явление и к сжатию воздуха (например, поршень). В той ситуации, когда воздушный пакет сжимается, температура повышается. Эти процессы называются адиабатическим нагревом и охлаждением..

Что такое политропный?

Политропный процесс происходит с передачей тепла. Однако в этом процессе теплообмен происходит обратимо.

Рисунок 02: Выдувание воздушного шара под палящим солнцем - пример политропного процесса

Когда газ подвергается этому типу теплопередачи, для политропного процесса верно следующее уравнение.

PVn = постоянная

Где P - давление, V - объем, а n - постоянная. Следовательно, чтобы поддерживать постоянный PV в процессе расширения / сжатия политропного газа, между системой и окружающей средой происходит как тепло, так и рабочий обмен. Следовательно, политропный является неадиабатическим процессом.

В чем разница между адиабатическим и политропным?

Адиабатическое изменение - это то, при котором тепло не передается в систему или из нее, в то время как политропный процесс происходит с передачей тепла. Следовательно, ключевое различие между адиабатическими и политропными процессами состоит в том, что в адиабатических процессах теплообмен не происходит, тогда как в политропных процессах теплообмен происходит. Более того, уравнение dQ = 0 верно для адиабатического процесса, в то время как уравнение PVn = constant верно для политропного процесса.

Резюме - Адиабатический против Политропный

Адиабатический и политропный процессы являются двумя важными термодинамическими процессами. Основное различие между адиабатическими и политропными процессами заключается в том, что в адиабатических процессах теплообмен не происходит, тогда как в политропных процессах теплообмен происходит.

Ссылка:

1. Libretexts. «3.6. Адиабатические процессы для идеального газа». Physics LibreTexts, Libretexts, 11 марта 2018. Доступно здесь  

Изображение предоставлено:

1. ”2218028" от Webmoment (CC0) через pixabay
2. ”1118775" от jim (CC0) через pexels