Diferença entre adiabático e isotérmico

Adiabatic vs Isothermal

Para os propósitos da química, o universo é dividido em duas partes. A parte em que estamos interessados ​​é chamada de sistema, e o restante é chamado de ambiente. Um sistema pode ser um organismo, um vaso de reação ou até uma única célula. Os sistemas são diferenciados pelo tipo de interação que eles têm ou pelos tipos de trocas que ocorrem. Os sistemas podem ser classificados em dois como sistemas abertos e sistemas fechados. Às vezes, assuntos e energia podem ser trocados através dos limites do sistema. A energia trocada pode assumir várias formas, como energia luminosa, energia térmica, energia sonora, etc. Se a energia de um sistema mudar devido a uma diferença de temperatura, dizemos que houve um fluxo de calor. Adiabático e politrópico são dois processos termodinâmicos, relacionados à transferência de calor em sistemas.

Adiabático

Mudança adiabática é aquela em que nenhum calor é transferido para dentro ou para fora do sistema. A transferência de calor pode ser interrompida principalmente de duas maneiras. Uma é usar um limite isolado termicamente, para que nenhum calor possa entrar ou existir. Por exemplo, uma reação realizada em um balão Dewar é adiabática. O outro tipo de processo adiabático acontece quando um processo ocorre varia rapidamente; assim, não resta tempo para transferir calor para dentro e para fora. Na termodinâmica, as alterações adiabáticas são mostradas por dQ = 0. Nesses casos, há uma relação entre pressão e temperatura. Portanto, o sistema sofre alterações devido à pressão em condições adiabáticas. É o que acontece na formação de nuvens e correntes convectivas em larga escala. Em altitudes mais altas, há uma pressão atmosférica mais baixa. Quando o ar é aquecido, ele tende a subir. Como a pressão do ar externo é baixa, a parcela de ar ascendente tentará se expandir. Ao se expandir, as moléculas de ar funcionam, e isso afetará sua temperatura. É por isso que a temperatura diminui ao subir. De acordo com a termodinâmica, a energia na parcela é mantida constante, mas pode ser convertida para fazer o trabalho de expansão ou talvez para manter sua temperatura. Não há troca de calor com o exterior. Esse mesmo fenômeno também pode ser aplicado à compressão do ar (por exemplo, um pistão). Nessa situação, quando a parcela de ar comprime a temperatura aumenta. Esses processos são chamados de aquecimento e refrigeração adiabáticos.

Isotérmico

Mudança isotérmica é aquela em que o sistema permanece em temperatura constante. Portanto, dT = 0. Um processo pode ser isotérmico, se acontecer muito lentamente e se o processo for reversível. Para que a mudança ocorra muito lentamente, há tempo suficiente para ajustar as variações de temperatura. Além disso, se um sistema pode agir como um dissipador de calor, onde pode manter uma temperatura constante após a absorção de calor, é um sistema isotérmico. Para um ideal em condições isotérmicas, a pressão pode ser dada pela seguinte equação.

P = nRT / V

Desde o trabalho, W = PdV a seguinte equação pode ser derivada.

W = nRT ln (Vf / Vi)

Portanto, a temperatura constante, o trabalho de expansão ou compactação ocorre ao alterar o volume do sistema. Como não há mudança interna de energia em um processo isotérmico (dU = 0), todo o calor fornecido é usado para fazer o trabalho. É o que acontece em um motor térmico.