Dallimi kryesor midis adiabatic dhe izotermal është se adiabatic do të thotë se nuk ka shkëmbim nxehtësie midis sistemit dhe mjedisit përreth, ndërsa izotermik do të thotë se nuk ka ndryshim të temperaturës.
Për qëllimin e kimisë, universi është i ndarë në dy pjesë. Pjesa për të cilën ne jemi të interesuar quhet sistem, dhe pjesa tjetër quhet rrethues. Një sistem mund të jetë një organizëm, një enë reagimi apo edhe një qelizë e vetme. Sistemet dallohen nga lloji i ndërveprimeve që kanë ose nga llojet e shkëmbimeve që ndodhin.
Sistemet mund të klasifikohen në dy si sisteme të hapura dhe sisteme të mbyllura. Ndonjëherë, çështjet dhe energjia mund të shkëmbehen përmes kufijve të sistemit. Energjia e shkëmbyer mund të marrë disa forma si energjia e dritës, energjia e nxehtësisë, energjia e zërit, etj. Nëse energjia e një sistemi ndryshon për shkak të një ndryshimi të temperaturës, themi se ka pasur një rrjedhë nxehtësie. Adiabatik dhe politropik janë dy procese termodinamike, të cilat lidhen me transferimin e nxehtësisë në sisteme.
Çfarë është Adiabatic?
Ndryshimi adiabatik është një ndryshim në të cilin nxehtësia nuk transferohet brenda ose jashtë sistemit. Transferimi i nxehtësisë mund të ndalet kryesisht në dy mënyra. Njëra është duke përdorur një kufi të izoluar termik në mënyrë që nxehtësia të mos mund të hyjë apo të dalë. Për shembull, një reagim i kryer në një balonë Dewar është adiabatik. Lloji tjetër i procesit adiabatik ndodh kur një proces zhvillohet shumë shpejt; kështu, nuk ka kohë për të transferuar nxehtësinë brenda dhe jashtë.
Në termodinamikë, ndryshimet adiabatike tregohen me dQ=0. Në këto raste, ekziston një marrëdhënie midis presionit dhe temperaturës. Prandaj, sistemi pëson ndryshime për shkak të presionit në kushte adiabatike. Kjo është ajo që ndodh në formimin e reve dhe rrymat konveksionale në shkallë të gjerë. Në lartësitë më të larta, ka presion më të ulët atmosferik. Kur ajri nxehet, ai tenton të rritet. Për shkak se presioni i ajrit të jashtëm është i ulët, paketa e ajrit në rritje do të përpiqet të zgjerohet. Kur zgjerohen, molekulat e ajrit punojnë dhe kjo do të ndikojë në temperaturën e tyre. Kjo është arsyeja pse temperatura ulet kur rritet.
Figura 01: Procesi adiabatik
Sipas termodinamikës, energjia në parcelë mbetet konstante, por ajo mund të konvertohet për të kryer punën e zgjerimit ose ndoshta për të ruajtur temperaturën e saj. Nuk ka shkëmbim nxehtësie me pjesën e jashtme. I njëjti fenomen mund të zbatohet edhe për kompresimin e ajrit (p.sh.g.: një pistoni). Në atë situatë, kur paketa ajrore kompresohet, temperatura rritet. Këto procese quhen ngrohje dhe ftohje adiabatike.
Çfarë është izotermale
Ndryshimi izotermik është ai në të cilin sistemi mbetet në një temperaturë konstante. Prandaj, dT=0. Një proces mund të jetë izotermik, nëse ndodh shumë ngadalë dhe nëse procesi është i kthyeshëm. Kështu që ndryshimi të ndodhë shumë ngadalë, të ketë kohë të mjaftueshme për të rregulluar variacionet e temperaturës. Për më tepër, nëse një sistem mund të veprojë si një lavaman nxehtësie, ku mund të mbajë një temperaturë konstante pasi thith nxehtësinë, ai është një sistem izotermik.
Figura 2: Ndryshimi izotermik
Për një ideal në kushte izotermale, presioni mund të jepet nga ekuacioni i mëposhtëm.
P=nRT /V
Që nga puna, mund të nxirret ekuacioni vijues W=PdV.
W=nRT ln (Vf/Vi)
Prandaj, në temperaturë konstante, puna e zgjerimit ose e ngjeshjes ndodh gjatë ndryshimit të vëllimit të sistemit. Meqenëse nuk ka ndryshim të brendshëm të energjisë në një proces izotermik (dU=0), e gjithë nxehtësia e furnizuar përdoret për të kryer punë. Kjo është ajo që ndodh në një motor ngrohjeje.
Cili është ndryshimi midis Adiabatic dhe Izotermal?
Adiabatic do të thotë se nuk ka shkëmbim nxehtësie midis sistemit dhe rrethinës, prandaj, temperatura do të rritet nëse është një ngjeshje, ose temperatura do të ulet në zgjerim. Në të kundërt, do të thotë izotermike, nuk ka ndryshim të temperaturës; pra, temperatura në një sistem është konstante. Kjo fitohet duke ndryshuar nxehtësinë. Në adiabatike dQ=0, por dT≠0. Megjithatë, në ndryshimet izotermike dT=0 dhe dQ ≠0. Pra, ky është ndryshimi kryesor midis adiabatic dhe izotermik. Për më tepër, ndryshimet adiabatike ndodhin me shpejtësi, ndërsa ndryshimet izotermike ndodhin shumë ngadalë.
Info-grafika më poshtë përmbledh ndryshimet midis adiabatit dhe izotermisë.
Përmbledhje – Adiabatic vs Izotermale
Dallimi kryesor midis adiabatic dhe izotermal është se adiabatic do të thotë se nuk ka shkëmbim nxehtësie midis sistemit dhe mjedisit përreth, ndërsa izotermik do të thotë se nuk ka ndryshim të temperaturës.
Imazhi mirësjellje:
1. "Adiabatic" (CC BY-SA 3.0) nëpërmjet Commons Wikimedia
2. “Procesi izotermik” Nga Netheril96 – Puna vetjake (CC0) nëpërmjet Commons Wikimedia
