Erinevus adiabaatiliste ja isoleeritud süsteemide vahel

Adiabaatilised vs isoleeritud süsteemid
 

Adiabaatiline protsess on protsess, kus neto soojusülekanne töögaasile on null. Isoleeritud süsteem on süsteem, mis on ümbrusest täielikult välja lülitatud. Termodünaamikas on adiabaatilised protsessid ja isoleeritud süsteemid väga olulised. Mõistete mõistmiseks nii klassikalises kui ka statistilises termodünaamikas on vajalik nende kahe teema hea mõistmine koos muude kaasatud mõistetega. Kohtume adiabaatiliste protsesside ja isoleeritud süsteemidega, mis on meie igapäevaelus peaaegu ideaalsed. Selles artiklis räägime sellest, mis on isoleeritud süsteem ja adiabaatiline protsess, nende definitsioonidest, muudest nende kahega seotud mõistetest, isoleeritud süsteemide ja adiabaatiliste protsesside sarnasustest, mõningatest näidetest nende kahega ja lõpuks isoleeritud süsteemide erinevusest ja adiabaatilised protsessid.

Mis on isoleeritud süsteem?

Isoleeritud süsteem on süsteem, kus ükskõik, kas energia või energia ülekandmine on ümbritsevaga võimalik. See on termodünaamikas väga oluline mõiste. Isoleeritud süsteemi aine ja energia üldkogus on säästlik. Termodünaamikas on veel kolm süsteemi. Suletud süsteem on süsteem, kus energia ülekandmine ümbritsevaga on võimalik, kuid mateeria ülekandmine pole võimalik. Avatud süsteem on süsteem, kus nii energiat kui ka ainet saab ümbritsevaga üle kanda. Termoskolb on parim näide meie igapäevaelust isoleeritud süsteemi kasutamisel. Ehkki universumi ümbritsevat ei ole määratletud, peetakse universumit isoleeritud süsteemiks. Seetõttu on ükskõik millise süsteemi jaoks ümbritsev võrdsus universumist eemaldatud süsteemiga. Oletame, et on olemas isoleeritud süsteem, mis töötab ümbritseva suhtes. Kuna süsteemi ja ümbritseva vahel pole energiavahetust võimalik, peab protsess olema adiabaatiline protsess. On näha, et kõik isoleeritud süsteemid on adiabaatilised.

Mis on adiabaatiline protsess?

Adiabaatiline protsess on protsess, kus süsteemi ja ümbruse vahel ei kandu üle soojust. Adiabaatilised protsessid võivad toimuda peamiselt kahel viisil. Esimene meetod on isoleeritud süsteem, mille mahtu saab muuta. Kõik sellistes tingimustes toimuvad protsessid on adiabaatilised. Teine meetod on teha süsteemitööd vähese ajavahe korral. Nii ei ole soojusülekanne süsteemi ja ümbruse vahel võimalik. Torude täitmiseks kasutatava gaasipumba kokkusurumine on hea näide adiabaatilisest protsessist. Gaasi tasuta paisumine on ka adiabaatiline protsess. Adiabaatilisi protsesse tuntakse ka isokaloriliste protsessidena.