تفاوت اصلی بین فرآیندهای آدیاباتیک و ایزنتروپیک در این است که فرآیندهای آدیاباتیک می توانند برگشت پذیر یا غیرقابل برگشت باشند، در حالی که فرآیند ایزنتروپیک یک فرآیند برگشت پذیر است.
در شیمی، جهان را به دو قسمت تقسیم می کنیم. بخشی که ما به آن علاقه مندیم یک سیستم است و بقیه آن اطراف است. یک سیستم می تواند یک ارگانیسم، یک ظرف واکنش یا حتی یک سلول واحد باشد. ما می‌توانیم سیستم‌ها را بر اساس نوع تعاملی که دارند یا انواع مبادلاتی که انجام می‌شوند، تشخیص دهیم. گاهی اوقات، ماده و انرژی از طریق مرزهای سیستم مبادله می شود. انرژی مبادله شده می تواند به اشکال مختلفی مانند انرژی نور، انرژی گرمایی، انرژی صوتی و غیره باشد.اگر انرژی یک سیستم به دلیل اختلاف دما تغییر کند، می گوییم جریان گرما وجود داشته است. با این حال، برخی از فرآیندها شامل تغییرات دما اما بدون جریان گرما هستند. اینها به عنوان فرآیندهای آدیاباتیک شناخته می شوند. فرآیند ایزنتروپیک نوعی فرآیند آدیاباتیک است.
فرایندهای آدیاباتیک چیست؟
تغییر آدیاباتیک تغییری است که در آن هیچ گرمایی به داخل یا خارج از سیستم منتقل نمی شود. انتقال حرارت عمدتاً به دو صورت متوقف می شود. یکی استفاده از یک مرز عایق حرارتی است تا هیچ گرمایی نتواند وارد یا خارج شود. به عنوان مثال، واکنشی که در فلاسک Dewar رخ می دهد، آدیاباتیک است. روش دیگری که یک فرآیند آدیاباتیک می تواند انجام شود، زمانی است که یک فرآیند بسیار سریع انجام شود. بنابراین، زمانی برای انتقال گرما به داخل و خارج باقی نمانده است.
در ترمودینامیک، تغییرات آدیاباتیک را با dQ=0 نشان می دهیم. در این موارد بین فشار و دما رابطه وجود دارد. بنابراین سیستم در شرایط آدیاباتیک در اثر فشار دچار تغییراتی می شود.این چیزی است که در تشکیل ابر و جریان های همرفتی در مقیاس بزرگ اتفاق می افتد. در ارتفاعات بالاتر، فشار اتمسفر کمتری وجود دارد. وقتی هوا گرم می شود، تمایل به بالا رفتن دارد. از آنجایی که فشار هوای بیرون کم است، بسته هوای در حال افزایش سعی خواهد کرد گسترش یابد. هنگام انبساط، مولکول های هوا کار می کنند و این بر دمای آنها تأثیر می گذارد. به همین دلیل است که هنگام بالا رفتن دما کاهش می یابد.
شکل 01: فرآیند آدیاباتیک در نمودار
طبق ترمودینامیک، انرژی در بسته ثابت می ماند، اما می توان آن را برای انجام کار انبساط یا حفظ دمای آن تبدیل کرد. هیچ تبادل حرارتی با بیرون وجود ندارد. همین پدیده در مورد فشرده سازی هوا نیز صدق می کند (به عنوان مثال، یک پیستون). در آن شرایط، هنگامی که بسته هوا فشرده می شود، دما افزایش می یابد.این فرآیندها گرمایش و سرمایش آدیاباتیک نامیده می شوند.
فرایندهای ایزنتروپیک چیست؟
فرایندهای خود به خودی آنتروپی جهان را افزایش می دهند. وقتی این اتفاق می افتد، آنتروپی سیستم یا آنتروپی اطراف ممکن است افزایش یابد. یک فرآیند همسانتروپیک زمانی اتفاق می‌افتد که آنتروپی سیستم ثابت بماند.
شکل 02: یک فرآیند ایزنتروپیک
فرآیند آدیاباتیک برگشت پذیر نمونه ای از فرآیند ایزنتروپیک است. علاوه بر این، پارامترهای ثابت در یک فرآیند همسانتروپیک آنتروپی، تعادل و انرژی گرمایی هستند.
تفاوت بین فرآیندهای آدیاباتیک و ایزنتروپیک چیست؟
فرایند آدیاباتیک فرآیندی است که در آن هیچ انتقال حرارتی صورت نمی گیرد، در حالی که فرآیند ایزنتروپیک یک فرآیند ترمودینامیکی ایده آل است که هم آدیاباتیک و هم برگشت پذیر است.از این رو، تفاوت اصلی بین فرآیندهای آدیاباتیک و ایزنتروپیک این است که فرآیندهای آدیاباتیک می توانند برگشت پذیر یا غیرقابل برگشت باشند در حالی که فرآیندهای ایزنتروپیک برگشت پذیر هستند. علاوه بر این، یک فرآیند آدیاباتیک بدون هیچ گونه انتقال حرارت بین سیستم و محیط اطراف اتفاق می‌افتد، در حالی که یک فرآیند ایزنتروپیک بدون برگشت‌ناپذیری و بدون انتقال حرارت رخ می‌دهد.
خلاصه - فرآیندهای آدیاباتیک در مقابل ایزنتروپیک
فرایند آدیاباتیک فرآیندی است که در آن هیچ انتقال حرارتی صورت نمی گیرد. فرآیند ایزنتروپیک یک فرآیند ترمودینامیکی ایده آل است که هم آدیاباتیک و هم برگشت پذیر است. از این رو، تفاوت اصلی بین فرآیندهای آدیاباتیک و ایزنتروپیک در این است که فرآیندهای آدیاباتیک می توانند برگشت پذیر یا غیرقابل برگشت باشند، در حالی که فرآیندهای ایزنتروپیک برگشت پذیر هستند.
