Đáng tin cậy so với đẳng nhiệt
Đối với mục đích hóa học, vũ trụ được chia thành hai phần. Phần chúng ta quan tâm được gọi là một hệ thống, và phần còn lại được gọi là phần xung quanh. Một hệ thống có thể là một sinh vật, một bình phản ứng hoặc thậm chí là một tế bào. Các hệ thống được phân biệt bởi loại tương tác mà chúng có hoặc bởi các loại trao đổi diễn ra. Các hệ thống có thể được phân thành hai là hệ thống mở và hệ thống khép kín. Đôi khi, các vấn đề và năng lượng có thể được trao đổi thông qua các ranh giới hệ thống. Năng lượng trao đổi có thể có một số dạng như năng lượng ánh sáng, năng lượng nhiệt, năng lượng âm thanh, v.v ... Nếu năng lượng của một hệ thống thay đổi do chênh lệch nhiệt độ, chúng tôi nói đã có một dòng nhiệt. Adiabatic và polytropic là hai quá trình nhiệt động lực học, có liên quan đến truyền nhiệt trong các hệ thống.
Đáng tin cậy
Thay đổi đáng tin cậy là một trong đó không có nhiệt được truyền vào hoặc ra khỏi hệ thống. Truyền nhiệt có thể chủ yếu được dừng lại bằng hai cách. Một là bằng cách sử dụng một ranh giới cách nhiệt, để không có nhiệt có thể xâm nhập hoặc tồn tại. Ví dụ, một phản ứng được thực hiện trong bình Dewar là đáng tin cậy. Một loại quy trình tin cậy khác xảy ra khi một quá trình diễn ra thay đổi nhanh chóng; do đó, không còn thời gian để truyền nhiệt vào và ra. Trong nhiệt động lực học, những thay đổi về tính toán được thể hiện bởi dQ = 0. Trong những trường hợp này, có một mối quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ. Do đó, hệ thống trải qua những thay đổi do áp lực trong điều kiện thận trọng. Đây là những gì xảy ra trong sự hình thành đám mây và dòng đối lưu quy mô lớn. Ở độ cao cao hơn, có áp suất khí quyển thấp hơn. Khi không khí nóng lên, nó có xu hướng đi lên. Bởi vì áp suất không khí bên ngoài thấp, bưu kiện không khí tăng sẽ cố gắng mở rộng. Khi mở rộng, các phân tử không khí hoạt động và điều này sẽ ảnh hưởng đến nhiệt độ của chúng. Đó là lý do tại sao nhiệt độ giảm khi tăng lên. Theo nhiệt động lực học, năng lượng trong bưu kiện không đổi, nhưng nó có thể được chuyển đổi để thực hiện công việc mở rộng hoặc có thể để duy trì nhiệt độ của nó. Không có trao đổi nhiệt với bên ngoài. Hiện tượng tương tự này cũng có thể được áp dụng cho nén khí (ví dụ: pít-tông). Trong tình huống đó, khi bưu kiện không khí nén nhiệt độ tăng. Các quá trình này được gọi là sưởi ấm và làm mát.
Nhiệt đẳng
Sự thay đổi đẳng nhiệt là một trong đó hệ thống duy trì ở nhiệt độ không đổi. Do đó, dT = 0. Một quá trình có thể là đẳng nhiệt, nếu nó xảy ra rất chậm và nếu quá trình này có thể đảo ngược. Vì vậy, sự thay đổi xảy ra rất chậm, có đủ thời gian để điều chỉnh các biến đổi nhiệt độ. Hơn nữa, nếu một hệ thống có thể hoạt động như một bộ tản nhiệt, nơi nó có thể duy trì nhiệt độ không đổi sau khi hấp thụ nhiệt, thì đó là một hệ thống đẳng nhiệt. Đối với một lý tưởng có trong điều kiện đẳng nhiệt, áp suất có thể được đưa ra từ phương trình sau.
P = nRT / V
Kể từ khi làm việc, W = PdV phương trình sau có thể được dẫn xuất.
W = nRT ln (Vf / Vi)
Do đó, ở nhiệt độ không đổi, công việc mở rộng hoặc nén xảy ra trong khi thay đổi âm lượng hệ thống. Vì không có thay đổi năng lượng bên trong trong một quá trình đẳng nhiệt (dU = 0), tất cả nhiệt lượng được cung cấp được sử dụng để làm việc. Đây là những gì xảy ra trong một động cơ nhiệt.
Sự khác biệt giữa Adiabatic và đẳng nhiệt? • Đáng tin cậy có nghĩa là không có trao đổi nhiệt giữa hệ thống và xung quanh, do đó, nhiệt độ sẽ tăng nếu là nén, hoặc nhiệt độ sẽ giảm khi giãn nở. • Phương tiện đẳng nhiệt, không có thay đổi nhiệt độ; do đó, nhiệt độ trong một hệ thống là không đổi. Điều này có được bằng cách thay đổi nhiệt. • Trong dQ = 0, nhưng dT ≠ 0. Tuy nhiên, trong các thay đổi đẳng nhiệt dT = 0 và dQ 0. • Thay đổi đáng tin cậy diễn ra nhanh chóng, trong khi thay đổi đẳng nhiệt diễn ra rất chậm.
|