ძირითადი განსხვავება ადიაბატურ და პოლიტროპულ პროცესებს შორის არის ის, რომ ადიაბატურ პროცესებში არ ხდება სითბოს გადაცემა, მაშინ როცა პოლიტროპიულ პროცესებში ხდება სითბოს გადაცემა.
ქიმიაში ჩვენ სამყაროს ვყოფთ ორ ნაწილად. ნაწილი, რომლის შესწავლას ვაპირებთ არის "სისტემა", ხოლო დანარჩენი არის "მიმდებარე". სისტემა შეიძლება იყოს ორგანიზმი, რეაქციის ჭურჭელი ან თუნდაც ერთი უჯრედი. ჩვენ შეგვიძლია განვასხვავოთ სისტემები ერთმანეთისგან მათი ურთიერთქმედების ან გაცვლის ტიპების მიხედვით. ჩვენ შეგვიძლია დავყოთ სისტემები ორ ჯგუფად, როგორც ღია და დახურული სისტემები. ზოგჯერ საკითხებმა და ენერგიამ შეიძლება გაიაროს სისტემის საზღვრები.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, რომლებიც დაკავშირებულია სისტემებში სითბოს გადაცემასთან.
რა არის ადიაბატური?
ადიაბატური ცვლილება არის ის, როდესაც სითბო არ გადადის სისტემაში ან მის გარეთ. სითბოს გადაცემის ეს შეზღუდვა ძირითადად ორი გზით ხდება. ერთი არის თერმულად იზოლირებული საზღვრის გამოყენება ისე, რომ სითბო არ შევიდეს ან არსებობდეს. მაგალითად, რეაქცია, რომელსაც ჩვენ ვახორციელებთ დევარის კოლბაში, არის ადიაბატური. მეორეც, ადიაბატური პროცესი ხდება მაშინ, როდესაც პროცესი მიმდინარეობს ძალიან სწრაფად; ამრიგად, სითბოს შიგნით და გარეთ გადატანისთვის დრო აღარ რჩება.
თერმოდინამიკაში ჩვენ შეგვიძლია ვაჩვენოთ ადიაბატური ცვლილებები, როგორც dQ=0, სადაც Q არის სითბოს ენერგია. ამ შემთხვევაში, არსებობს კავშირი წნევასა და ტემპერატურას შორის. ამრიგად, სისტემა იცვლება ადიაბატურ პირობებში წნევის გამო.
მაგალითად, დაფიქრდით, რა ხდება ღრუბლის ფორმირებასა და ფართომასშტაბიან 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 ცვლის მათ ტემპერატურას. სწორედ ამიტომ იკლებს ტემპერატურა აწევისას.
სურათი 01: ღრუბლის ფორმირება არის ადიაბატური პროცესის მაგალითი
თერმოდინამიკის მიხედვით ჰაერის ნაკვეთში ენერგია რჩება მუდმივი, მაგრამ ის შეიძლება გარდაიქმნას ენერგიის სხვადასხვა ფორმებად (გაფართოების სამუშაოების შესასრულებლად ან შესაძლოა მისი ტემპერატურის შესანარჩუნებლად). თუმცა, გარედან სითბოს გაცვლა არ ხდება. ჩვენ შეგვიძლია იგივე ფენომენი გამოვიყენოთ ჰაერის შეკუმშვაზეც (მაგ.გ., დგუში). იმ სიტუაციაში, როდესაც ჰაერის ამანათი შეკუმშვისას ტემპერატურა იზრდება. ამ პროცესებს ადიაბატური გათბობა და გაგრილება ეწოდება.
რა არის პოლიტროპიკი?
პოლიტროპული პროცესი ხდება სითბოს გადაცემით. თუმცა, ამ პროცესში სითბოს გადაცემა შექცევადად ხდება.
სურათი 02: ბუშტის აფეთქება ცხელ მზეზე პოლიტროპული პროცესის მაგალითია
როდესაც აირი განიცდის ამ ტიპის სითბოს გადაცემას, შემდეგი განტოლება მართალია პოლიტროპული პროცესისთვის.
PVn=მუდმივი
სადაც P არის წნევა, V არის მოცულობა და n არის მუდმივი. აქედან გამომდინარე, PV მუდმივი შესანარჩუნებლად პოლიტროპული გაზის გაფართოების/შეკუმშვის პროცესში, ხდება როგორც სითბოს, ასევე სამუშაო ურთიერთგაცვლა სისტემასა და გარემოს შორის. ამიტომ, პოლიტროპული არის არაადიაბატური პროცესი.
რა განსხვავებაა ადიაბატურსა და პოლიტროპულს შორის?
ადიაბატური ცვლილება არის ის, როდესაც სითბო არ გადადის სისტემაში ან მის გარეთ, ხოლო პოლიტროპული პროცესი ხდება სითბოს გადაცემით. აქედან გამომდინარე, მთავარი განსხვავება ადიაბატურ და პოლიტროპულ პროცესებს შორის არის ის, რომ ადიაბატურ პროცესებში არ ხდება სითბოს გადაცემა, ხოლო პოლიტროპიულ პროცესებში ხდება სითბოს გადაცემა. უფრო მეტიც, განტოლება dQ=0 მართალია ადიაბატური პროცესისთვის, ხოლო განტოლება PVn=მუდმივი ჭეშმარიტია პოლიტროპული პროცესისთვის.
რეზიუმე - ადიაბატი vs პოლიტროპიკი
ადიაბატური და პოლიტროპული პროცესი ორი მნიშვნელოვანი თერმოდინამიკური პროცესია. მთავარი განსხვავება ადიაბატურ და პოლიტროპულ პროცესებს შორის არის ის, რომ ადიაბატურ პროცესებში არ ხდება სითბოს გადაცემა, მაშინ როცა პოლიტროპიულ პროცესებში ხდება სითბოს გადაცემა.
