Nøkkelforskjellen mellom adiabatiske og isentropiske prosesser er at adiabatiske prosesser kan være enten reversible eller irreversible, mens en isentropisk prosess er en reversibel prosess.
I kjemi deler vi universet i to deler. Den delen vi er interessert i er et system, og resten er omgivelsene. Et system kan være en organisme, et reaksjonskar eller til og med en enkelt celle. Vi kan skille systemene ut fra hva slags interaksjoner de har eller etter hvilke typer utvekslinger som finner sted. Noen ganger utveksles materie og energi gjennom systemgrensene. Den utvekslede energien kan ha flere former som lysenergi, varmeenergi, lydenergi, etc. Hvis energien til et system endres på grunn av en temperaturforskjell, sier vi at det har vært en strøm av varme. Imidlertid involverer noen prosesser temperaturvariasjoner, men ingen varmestrøm; disse er kjent som adiabatiske prosesser. En isentropisk prosess er en type adiabatisk prosess.
Hva er adiabatiske prosesser?
Adiabatisk endring er en endring der ingen varme overføres til eller ut av systemet. Varmeoverføring kan hovedsakelig stoppes på to måter. Den ene er ved å bruke en termisk isolert grense slik at ingen varme kan komme inn eller ut. For eksempel er en reaksjon som oppstår i en Dewar-kolbe adiabatisk. Den andre metoden en adiabatisk prosess kan finne sted er når en prosess foregår veldig raskt; dermed er det ikke tid igjen til å overføre varme inn og ut.
I termodynamikk viser vi de adiabatiske endringene ved dQ=0. I disse tilfellene er det en sammenheng mellom trykket og temperaturen. Derfor gjennomgår systemet endringer på grunn av trykk under adiabatiske forhold. Dette er hva som skjer i skydannelse og storskala konveksjonsstrømmer. I høyere høyder er det lavere atmosfærisk trykk. Når luften varmes opp, har den en tendens til å gå opp. Fordi lufttrykket utenfor er lavt, vil den stigende luftpakken prøve å utvide seg. Ved utvidelse fungerer luftmolekylene, og dette vil påvirke temperaturen. Dette er grunnen til at temperaturen reduseres når den stiger.
Figur 01: Adiabatisk prosess i en graf
I følge termodynamikk forblir energien i pakken konstant, men den kan konverteres til å utføre utvidelsesarbeidet eller for å opprettholde temperaturen. Det er ingen varmeveksling med utsiden. Det samme fenomenet gjelder også for luftkompresjon (f.eks. et stempel). I den situasjonen, når luftpakken komprimeres, øker temperaturen. Disse prosessene kalles adiabatisk oppvarming og kjøling.
Hva er isentropiske prosesser?
Spontane prosesser øker entropien i universet. Når dette skjer, kan enten systementropien eller den omkringliggende entropien øke. En isentropisk prosess skjer når systementropien forblir konstant.
Figur 02: En isentropisk prosess
En reversibel adiabatisk prosess er et eksempel på en isentropisk prosess. Dessuten er de konstante parameterne i en isentropisk prosess entropi, likevekt og varmeenergi.
Hva er forskjellen mellom adiabatiske og isentropiske prosesser?
En adiabatisk prosess er en prosess der ingen varmeoverføring finner sted, mens en isentropisk prosess er en idealisert termodynamisk prosess som er både adiabatisk og reversibel. Derfor er nøkkelforskjellen mellom adiabatiske og isentropiske prosesser at adiabatiske prosesser kan være enten reversible eller irreversible mens isentropiske prosesser er reversible. Videre skjer en adiabatisk prosess uten varmeoverføring mellom systemet og omgivelsene, mens en isentropisk prosess skjer uten irreversibilitet og ingen varmeoverføringer.
Sammendrag – adiabatiske vs isentropiske prosesser
En adiabatisk prosess er en prosess der ingen varmeoverføring finner sted. En isentropisk prosess er en idealisert termodynamisk prosess som er både adiabatisk og reversibel. Derfor er nøkkelforskjellen mellom adiabatiske og isentropiske prosesser at adiabatiske prosesser kan være enten reversible eller irreversible, mens isentropiske prosesser er reversible.
