Adiabaatilised vs isoleeritud süsteemid
Adiabaatiline protsess on protsess, kus neto soojusülekanne töögaasile on null. Eraldatud süsteem on süsteem, mis on ümbritsevast täielikult suletud. 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 teiste kaasatud mõistetega. Me kohtame adiabaatilisi protsesse ja isoleeritud süsteeme, mis on meie igapäevaelus peaaegu täiuslikud. Selles artiklis käsitleme, mis on isoleeritud süsteem ja adiabaatiline protsess, nende definitsioonid, muud nende kahega seotud mõisted, isoleeritud süsteemide ja adiabaatiliste protsesside sarnasused, mõned näited nende kahe kohta ja lõpuks erinevus isoleeritud süsteemide vahel ja adiabaatilised protsessid.
Mis on isoleeritud süsteem?
Eraldatud süsteem on süsteem, kus ainega või energia ülekandmisega pole võimalik ümbritsevat ümbritsevat. See on termodünaamikas väga oluline mõiste. Isoleeritud süsteemi aine ja energia koguarv on konserveeritud. Termodünaamikas on veel kolm süsteemi. Suletud süsteem on süsteem, kus energia ülekandmine ümbritsevaga on võimalik, kuid aine ülekandmine pole võimalik. Avatud süsteem on süsteem, kus nii energiat kui ka ainet saab ümbritsevaga edasi anda. Termospudel on parim näide isoleeritud süsteemi kohta meie igapäevaelus. Kuigi universumi ümbrus pole määratletud, peetakse universumit isoleeritud süsteemiks. Seetõttu on ümbritsev kõigi süsteemide jaoks võrdne universumist eemaldatud süsteemiga. Oletame, et on olemas eraldatud süsteem,mis töötab ümbritsevas. Kuna süsteemi ja ümbritseva vahel ei ole energiavahetus võimalik, peab protsess olema adiabaatiline protsess. On näha, et kõik isoleeritud süsteemid on adiabaatilised.
Mis on adiabaatiline protsess?
Adiabaatiline protsess on protsess, kus soojust süsteemi ja ümbruse vahel ei edastata. Adiabaatilised protsessid võivad toimuda peamiselt kahel viisil. Esimene meetod on eraldatud süsteem, mille mahtu saab muuta. Igasugune sellistes tingimustes toimuv protsess on adiabaatiline protsess. Teine meetod on teha süsteemiga tööd tühise ajavahega. Nii ei ole süsteemi ja ümbruse vahel võimalik soojusülekannet teostada. Torude täitmiseks kasutatava gaasipumba kokkusurumine on hea näide adiabaatilisest protsessist. Gaasi vaba paisumine on samuti adiabaatiline protsess. Adiabaatilisi protsesse tuntakse ka kui isokaloorseid protsesse.
Mis vahe on adiabaatilisel protsessil ja isoleeritud süsteemil?
• Isoleeritud süsteemides on lubatud ainult adiabaatilised protsessid, kuid mitte kõiki adiabaatilisi protsesse ei tehta isoleeritud süsteemides.
• Adiabaatiline protsess on määratletud kui süsteemi olekute jada, samas kui eraldatud süsteem on süsteemi tüüp.
• Adiabaatilised protsessid võivad toimuda ka suletud süsteemides.
