Dallimi kryesor midis proceseve adiabatike dhe politropike është se në proceset adiabatike nuk ndodh transferimi i nxehtësisë ndërsa në proceset politropike ndodh transferimi i nxehtësisë.
Në kimi, ne e ndajmë universin në dy pjesë. Pjesa që ne do të studiojmë është "një sistem", dhe pjesa tjetër është "rrethina". Një sistem mund të jetë një organizëm, një enë reagimi apo edhe një qelizë e vetme. Ne mund t'i dallojmë sistemet nga njëri-tjetri nga lloji i ndërveprimeve që ato kanë ose nga llojet e shkëmbimeve që zhvillohen. Ne mund t'i klasifikojmë sistemet në dy grupe si sisteme të hapura dhe të mbyllura. Ndonjëherë çështjet dhe energjia mund të kalojnë nëpër kufijtë e 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 që lidhen me transferimin e nxehtësisë në sisteme.
Çfarë është Adiabatic?
Ndryshimi adiabatik është ai në të cilin nxehtësia nuk transferohet brenda ose jashtë sistemit. Ky kufizim i transferimit të nxehtësisë ndodh kryesisht në dy mënyra. Njëra është duke përdorur një kufi të izoluar termik në mënyrë që të mos hyjë ose të ekzistojë nxehtësia. Për shembull, një reagim që ne kryejmë në një balonë Dewar është adiabatik. Së dyti, një proces adiabatik ndodh kur një proces zhvillohet shumë shpejt; kështu, nuk ka kohë për të transferuar nxehtësinë brenda dhe jashtë.
Në termodinamikë, ne mund të tregojmë ndryshime adiabatike si dQ=0 ku Q është energjia e nxehtësisë. Në këto raste, ekziston një marrëdhënie midis presionit dhe temperaturës. Prandaj, sistemi ndryshon për shkak të presionit në kushte adiabatike.
Për shembull, mendoni se çfarë ndodh në formimin e reve dhe rrymat konvektive 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 ndryshojë temperaturën e tyre. Kjo është arsyeja pse temperatura ulet kur rritet.
Figura 01: Formimi i reve është një shembull i procesit adiabatik
Sipas termodinamikës, energjia në parcelën e ajrit mbetet konstante, por ajo mund të shndërrohet në forma të ndryshme energjie (për të bërë punën e zgjerimit ose ndoshta për të ruajtur temperaturën e saj). Megjithatë, nuk ka shkëmbim nxehtësie me pjesën e jashtme. Të njëjtin fenomen mund ta zbatojmë 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 Polytropic?
Procesi politropik ndodh me një transferim nxehtësie. Megjithatë, transferimi i nxehtësisë ndodh në mënyrë të kthyeshme në këtë proces.
Figura 02: Fryrja e një baloni në diellin e nxehtë është një shembull për procesin politropik
Kur një gaz i nënshtrohet këtij lloji të transferimit të nxehtësisë, ekuacioni i mëposhtëm është i vërtetë për një proces politropik.
PVn=konstante
Ku P është presioni, V është vëllimi dhe n është një konstante. Prandaj, për të mbajtur PV konstante në procesin e zgjerimit/ngjeshjes së gazit politropik, si nxehtësia ashtu edhe shkëmbimi i punës ndodh midis sistemit dhe rrethinës. Prandaj, politropiku është një proces joadiabatik.
Cili është ndryshimi midis Adiabatic dhe Politropic?
Ndryshimi adiabatik është ai në të cilin nxehtësia nuk transferohet brenda ose jashtë sistemit ndërsa procesi politropik ndodh me një transferim nxehtësie. Prandaj, ndryshimi kryesor midis proceseve adiabatike dhe politropike është se në proceset adiabatike nuk ndodh transferimi i nxehtësisë ndërsa në proceset politropike ndodh transferimi i nxehtësisë. Për më tepër, ekuacioni dQ=0 është i vërtetë për procesin adiabatik ndërsa ekuacioni PVn=konstante është i vërtetë për procesin politropik.
Përmbledhje – Adiabatic vs Polytropic
Procesi adiabatik dhe politropik janë dy procese të rëndësishme termodinamike. Dallimi kryesor midis proceseve adiabatike dhe politropike është se në proceset adiabatike nuk ndodh transferimi i nxehtësisë ndërsa në proceset politropike ndodh transferimi i nxehtësisë.
