Adiabātiskā pret izolētām sistēmām
Adiabātiskais process ir process, kurā neto siltuma pārnese uz darba gāzi ir nulle. Izolēta sistēma ir sistēma, kas ir pilnībā izslēgta no apkārtējās vides. Termodinamikā ļoti svarīgi ir adiabātiskie procesi un izolētas sistēmas. Lai izprastu jēdzienus gan klasiskajā, gan statistiskajā termodinamikā, ir nepieciešama laba izpratne par šīm divām tēmām kopā ar citiem iesaistītajiem terminiem. Mēs sastopamies ar adiabātiskiem procesiem un izolētām sistēmām, kas mūsu ikdienas dzīvē ir gandrīz ideālas. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir izolēta sistēma un adiabātiskais process, to definīcijas, citi termini, kas saistīti ar šiem diviem, izolētu sistēmu un adiabātisko procesu līdzības, daži piemēri šiem diviem un visbeidzot atšķirība starp izolētām sistēmām. un adiabātiskie procesi.
Kas ir izolēta sistēma?
Izolēta sistēma ir sistēma, kurā nav iespējama vielas vai enerģijas pārnese ar apkārtni. Tas ir ļoti svarīgs jēdziens termodinamikā. Izolētas sistēmas kopējais vielas daudzums un enerģija tiek saglabāta. Termodinamikā ir vēl trīs sistēmas. Slēgta sistēma ir sistēma, kurā ir iespējama enerģijas pārnešana ar apkārtējo, bet matērijas pārnese nav iespējama. Atvērta sistēma ir sistēma, kurā var pārnest gan enerģiju, gan vielu ar apkārtējo. Termosa kolba ir labākais piemērs mūsu ikdienas dzīvē izolētai sistēmai. Lai gan Visuma apkārtne nav definēta, Visums tiek uzskatīts par izolētu sistēmu. Tāpēc jebkurai sistēmai apkārtējais ir vienāds ar sistēmu, kas izņemta no Visuma. Pieņemsim, ka pastāv izolēta sistēma, kas darbojas apkārtējā vidē. Tā kā starp sistēmu un apkārtējo vidi nav iespējama enerģijas apmaiņa, procesam ir jābūt adiabātiskam procesam. Var redzēt, ka visas izolētās sistēmas ir adiabātiskas.
Kas ir adiabātiskais process?
Adiabātiskais process ir process, kurā siltums netiek pārnests starp sistēmu un apkārtējo vidi. Adiabātiskie procesi var notikt galvenokārt divos veidos. Pirmā metode ir izolētas sistēmas izveide, kuras tilpumu var mainīt. Jebkurš process, kas notiek šādos apstākļos, ir adiabātisks process. Otrā metode ir veikt darbu pie sistēmas nenozīmīgā laika sprīdī. Tādā veidā nav iespējama siltuma pārnese starp sistēmu un apkārtni. Gāzes sūkņa kompresija, ko izmanto cauruļu uzpildīšanai, ir labs adiabātiskā procesa piemērs. Gāzes brīvā izplešanās ir arī adiabātisks process. Adiabātiskie procesi ir pazīstami arī kā izokaloriskie procesi.
Kāda ir atšķirība starp adiabātisko procesu un izolēto sistēmu?
• Izolētās sistēmās ir atļauti tikai adiabātiskie procesi, taču ne visi adiabātiskie procesi tiek veikti izolētās sistēmās.
• Adiabātiskais process ir definēts kā sistēmas stāvokļu secība, savukārt izolētā sistēma ir sistēmas veids.
• Adiabātiskie procesi var notikt arī slēgtās sistēmās.
