Différence entre adiabatique et isothermique

Adiabatique vs isothermique

Aux fins de la chimie, l'univers est divisé en deux parties. La partie qui nous intéresse s’appelle un système et le reste s’appelle l’entourage. Un système peut être un organisme, un récipient de réaction ou même une cellule unique. Les systèmes se distinguent par le type d'interactions qu'ils ont ou par le type d'échanges qui ont lieu. Les systèmes peuvent être classés en deux comme systèmes ouverts et systèmes fermés. Parfois, les matières et l’énergie peuvent être échangées à travers les limites du système. L'énergie échangée peut prendre plusieurs formes, telles que l'énergie lumineuse, l'énergie thermique, l'énergie sonore, etc. Si l'énergie d'un système change en raison d'une différence de température, nous disons qu'il y a eu un flux de chaleur. Adiabatique et polytropique sont deux processus thermodynamiques liés au transfert de chaleur dans les systèmes..

Adiabatique

Le changement adiabatique est celui dans lequel aucune chaleur n'est transférée dans ou hors du système. Le transfert de chaleur peut être principalement arrêté de deux manières. L'une consiste à utiliser une limite isolée thermiquement, de sorte qu'aucune chaleur ne puisse entrer ou exister. Par exemple, une réaction effectuée dans un ballon de Dewar est adiabatique. L'autre type de processus adiabatique qui se produit lorsqu'un processus a lieu varie rapidement; ainsi, il ne reste plus de temps pour transférer la chaleur. En thermodynamique, les changements adiabatiques sont représentés par dQ = 0. Dans ces cas, il existe une relation entre la pression et la température. Par conséquent, le système subit des modifications dues à la pression dans des conditions adiabatiques. C'est ce qui se passe dans la formation des nuages ​​et les courants de convection à grande échelle. À haute altitude, la pression atmosphérique est plus basse. Lorsque l'air est chauffé, il a tendance à monter. Parce que la pression de l'air extérieur est basse, la parcelle d'air en hausse tentera de prendre de l'expansion. Lorsqu'elles se développent, les molécules d'air fonctionnent, ce qui affectera leur température. C'est pourquoi la température diminue en montant. Selon la thermodynamique, l'énergie dans la parcelle est restée constante, mais elle peut être convertie pour effectuer le travail d'expansion ou peut-être pour maintenir sa température. Il n'y a pas d'échange thermique avec l'extérieur. Ce même phénomène peut également s'appliquer à la compression de l'air (par exemple: un piston). Dans cette situation, lorsque le colis d'air comprime la température augmente. Ces processus sont appelés chauffage et refroidissement adiabatiques.

Isothermique

Le changement isothermique est celui dans lequel le système reste à température constante. Par conséquent, dT = 0. Un processus peut être isothermique, si cela se produit très lentement et si le processus est réversible. Pour que le changement se produise très lentement, il y a suffisamment de temps pour ajuster les variations de température. De plus, si un système peut agir comme un dissipateur thermique, où il peut maintenir une température constante après avoir absorbé de la chaleur, il s’agit d’un système isothermique. Pour un idéal a dans des conditions isothermes, la pression peut être donnée à partir de l'équation suivante.

P = nRT / V

Depuis le travail, W = PdV l'équation suivante peut être dérivée.

W = nRT ln (Vf / Vi)

Par conséquent, à température constante, le travail d'expansion ou de compression se produit lors de la modification du volume du système. Comme il n'y a pas de changement d'énergie interne dans un processus isotherme (dU = 0), toute la chaleur fournie est utilisée pour effectuer le travail. C'est ce qui se passe dans un moteur thermique.