ძირითადი განსხვავება ადიაბატურსა და იზოთერმულს შორის არის ის, რომ ადიაბატური ნიშნავს, რომ არ არის სითბოს გაცვლა სისტემასა და გარემოს შორის, ხოლო იზოთერმული ნიშნავს, რომ არ არის ტემპერატურის ცვლილება.
ქიმიის მიზნებისთვის სამყარო დაყოფილია ორ ნაწილად. იმ ნაწილს, რომელიც ჩვენ გვაინტერესებს, ეწოდება სისტემა, ხოლო დანარჩენს ეწოდება გარემო. სისტემა შეიძლება იყოს ორგანიზმი, რეაქციის ჭურჭელი ან თუნდაც ერთი უჯრედი. სისტემები გამოირჩევიან მათი ურთიერთქმედებით ან მათი გაცვლის ტიპებით.
სისტემები შეიძლება დაიყოს ორად, როგორც ღია და დახურული სისტემები.ზოგჯერ საკითხთა და ენერგიის გაცვლა შესაძლებელია სისტემის საზღვრებში. გაცვლილ ენერგიას შეიძლება ჰქონდეს რამდენიმე ფორმა, როგორიცაა სინათლის ენერგია, სითბოს ენერგია, ხმის ენერგია და ა.შ. თუ სისტემის ენერგია იცვლება ტემპერატურის სხვაობის გამო, ჩვენ ვამბობთ, რომ იყო სითბოს ნაკადი. ადიაბატური და პოლიტროპული არის ორი თერმოდინამიკური პროცესი, რომელიც დაკავშირებულია სისტემებში სითბოს გადაცემასთან.
რა არის ადიაბატური?
ადიაბატური ცვლილება არის ცვლილება, რომლის დროსაც სითბო არ გადადის სისტემაში ან მის გარეთ. სითბოს გადაცემა ძირითადად შეიძლება შეჩერდეს ორი გზით. ერთი არის თერმულად იზოლირებული საზღვრის გამოყენება ისე, რომ სითბო არ შევიდეს ან გამოვიდეს. მაგალითად, დევარის კოლბაში ჩატარებული რეაქცია ადიაბატურია. სხვა ტიპის ადიაბატური პროცესი ხდება მაშინ, როდესაც პროცესი მიმდინარეობს ძალიან სწრაფად; ამრიგად, სითბოს შიგნით და გარეთ გადატანისთვის დრო აღარ რჩება.
თერმოდინამიკაში ადიაბატური ცვლილებები ნაჩვენებია dQ=0-ით. ამ შემთხვევაში, არსებობს კავშირი წნევასა და ტემპერატურას შორის.ამიტომ სისტემა განიცდის ცვლილებებს ადიაბატურ პირობებში წნევის გამო. ეს არის ის, რაც ხდება ღრუბლის ფორმირებაში და დიდი მასშტაბის კონვექციურ დინებაში. მაღალ სიმაღლეებზე დაბალია ატმოსფერული წნევა. როდესაც ჰაერი თბება, ის მიდრეკილია მაღლა. იმის გამო, რომ გარე ჰაერის წნევა დაბალია, მზარდი ჰაერის ნაკვეთი შეეცდება გაფართოებას. გაფართოებისას ჰაერის მოლეკულები მუშაობენ და ეს გავლენას მოახდენს მათ ტემპერატურაზე. ამიტომ აწევის დროს ტემპერატურა იკლებს.
სურათი 01: ადიაბატური პროცესი
თერმოდინამიკის მიხედვით, ამანათის ენერგია მუდმივი რჩება, მაგრამ მისი გარდაქმნა შესაძლებელია გაფართოების სამუშაოების შესასრულებლად ან შესაძლოა მისი ტემპერატურის შესანარჩუნებლად. არ არის სითბოს გაცვლა გარედან. იგივე ფენომენი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ჰაერის შეკუმშვაზეც (მაგ.გ.: დგუში). იმ სიტუაციაში, როდესაც ჰაერის ამანათი შეკუმშვისას ტემპერატურა იზრდება. ამ პროცესებს ადიაბატური გათბობა და გაგრილება ეწოდება.
რა არის იზოთერმული
იზოთერმული ცვლილება არის ის, როდესაც სისტემა რჩება მუდმივ ტემპერატურაზე. ამიტომ, dT=0. პროცესი შეიძლება იყოს იზოთერმული, თუ ეს ხდება ძალიან ნელა და თუ პროცესი შექცევადია. ისე, რომ ცვლილება ხდება ძალიან ნელა, საკმარისი დროა ტემპერატურის ცვალებადობის დასარეგულირებლად. უფრო მეტიც, თუ სისტემას შეუძლია იმოქმედოს როგორც გამათბობელი, სადაც მას შეუძლია შეინარჩუნოს მუდმივი ტემპერატურა სითბოს შთანთქმის შემდეგ, ეს არის იზოთერმული სისტემა.
სურათი 2: იზოთერმული ცვლილება
იდეალისთვის იზოთერმულ პირობებში, წნევა შეიძლება გამოვყოთ შემდეგი განტოლებიდან.
P=nRT /V
მუშაობის შემდეგ, W=PdV შემდეგი განტოლება შეიძლება გამოვიდეს.
W=nRT ln (Vf/Vi)
ამიტომ, მუდმივ ტემპერატურაზე გაფართოების ან შეკუმშვის მუშაობა ხდება სისტემის მოცულობის შეცვლისას. ვინაიდან იზოთერმული პროცესის დროს არ ხდება ენერგიის შიდა ცვლილება (dU=0), მთელი მიწოდებული სითბო გამოიყენება სამუშაოს შესასრულებლად. ეს არის ის, რაც ხდება სითბოს ძრავაში.
რა განსხვავებაა ადიაბატურსა და იზოთერმულს შორის?
ადიაბატური ნიშნავს, რომ სისტემასა და გარემოს შორის არ არის სითბოს გაცვლა, შესაბამისად, ტემპერატურა გაიზრდება, თუ ეს შეკუმშვაა, ან ტემპერატურა შემცირდება გაფართოებისას. ამის საპირისპიროდ, იზოთერმული ნიშნავს, ტემპერატურის ცვლილება არ არის; ამრიგად, სისტემაში ტემპერატურა მუდმივია. ეს მიიღწევა სითბოს შეცვლით. ადიაბატურში dQ=0, მაგრამ dT≠0. თუმცა იზოთერმული ცვლილებებისას dT=0 და dQ ≠0. ასე რომ, ეს არის მთავარი განსხვავება ადიაბატურ და იზოთერმულს შორის.უფრო მეტიც, ადიაბატური ცვლილებები ხდება სწრაფად, ხოლო იზოთერმული ცვლილებები ძალიან ნელა.
ქვემოთ ინფოგრაფიკა აჯამებს განსხვავებებს ადიაბატურსა და იზოთერმულს შორის.
რეზიუმე - ადიაბატური წინააღმდეგ იზოთერმული
ძირითადი განსხვავება ადიაბატურსა და იზოთერმულს შორის არის ის, რომ ადიაბატური ნიშნავს, რომ არ არის სითბოს გაცვლა სისტემასა და გარემოს შორის, ხოლო იზოთერმული ნიშნავს, რომ არ არის ტემპერატურის ცვლილება.
სურათი თავაზიანობა:
1. „ადიაბატური“(CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia-ის მეშვეობით
2. Netheril96-ის „იზოთერმული პროცესი“– საკუთარი ნამუშევარი (CC0) Commons Wikimedia-ის მეშვეობით
