Differenza tra isentropica e adiabatica

Differenza principale - Isentropico vs Adiabatico

Isentropico e adiabatico sono due termini usati per indicare due particolari processi chimici che avvengono nei sistemi termodinamici. Questi processi sono spiegati usando la termodinamica. La termodinamica è il ramo della scienza fisica che si occupa delle relazioni tra il calore e altre forme di energia. Il processo isoentropico è un processo termodinamico idealizzato. Il termine isentropico si riferisce ad avere un'entropia costante. Pertanto, un processo isoentropico avviene senza modificare l'entropia del sistema. D'altra parte, il processo adiabatico è un processo termodinamico in cui il calore non viene perso o acquisito dal sistema termodinamico. Il processo isoentropico è un tipo di processo adiabatico. I due termini si riferiscono anche al sistema in cui avvengono questi processi: sistema isentropico e sistema adiabatico. La principale differenza tra isentropico e adiabatico è quella isentropico significa entropia costante mentre adiabatico significa energia termica costante.

Aree chiave coperte

1. Cos'è Isentropico
     - Definizione, spiegazione con la termodinamica
2. Cos'è l'adiabatico
    - Definizione, processo, sistema
3. Quali sono le somiglianze tra isentropico e adiabatico
    - Profilo delle caratteristiche comuni
4. Qual è la differenza tra isentropico e adiabatico
    - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: Adiabatico, Energia, Entropia, Calore, Isentropico, Sistema, Termodinamica

Cos'è Isentropico

Il termine isentropico è usato per nominare un processo termodinamico o un sistema in cui si verifica un processo isoentropico. Un processo isentropico è un processo in cui l'entropia del sistema rimane costante senza irreversibilità e trasferimenti di calore. Ciò significa che l'entropia del sistema termodinamico rimane la stessa alla fine del processo. Questo processo è un tipo di processo adiabatico. Può essere spiegato come un processo adiabatico reversibile.

Un processo isentropico tiene costante l'entropia, l'equilibrio e l'energia termica. Questo processo è caratterizzato da,

ΔS = 0 o S₁  = S₂

ΔS è il cambiamento in entropia e S₁, S₂ sono entropie iniziali e finali del sistema. Alcuni esempi di sistemi isentropici teorici sono pompe, turbine, compressori di gas, ecc.

Figura 1: Entropia è costante per i sistemi isentropici

Secondo la seconda legge della termodinamica,

dS = dQ / T 

dS è cambiamento in entropia, dQ è cambiamento in energia termica o il trasferimento di calore e T è la temperatura. Per mantenere un'entropia costante, non avviene alcun trasferimento di calore tra il sistema e l'ambiente circostante (perché secondo la legge, aumentare l'energia aumenta l'entropia) e il lavoro svolto nel sistema dovrebbe essere privo di attriti (l'attrito nel sistema interno genera entropia).

Cos'è l'adiabatico

Adiabatico significa energia termica costante e può essere utilizzato per denominare un processo termodinamico o un sistema in cui si sta verificando un processo adiabatico. Il processo adiabatico è un processo termodinamico che si verifica senza alcun trasferimento di calore tra un sistema e l'ambiente circostante. Qui, il calore o la materia non vengono trasferiti dentro o fuori dal sistema. Pertanto, in un processo adiabatico, l'unico modo in cui i trasferimenti di energia tra un sistema e l'ambiente circostante è come lavoro.

Un processo adiabatico può essere mantenuto facendo rapidamente il processo. Ad esempio, se comprimiamo rapidamente un gas in un cilindro, non c'è abbastanza tempo per il sistema per trasferire l'energia termica all'ambiente. Nei processi adiabatici, il lavoro svolto dal sistema modifica l'energia interna del sistema.

Figura 2: cambiamento dello stato reversibile adiabatico

Un sistema adiabatico è un sistema che non ha scambio di energia o di materia con l'ambiente circostante. Ciò significa che l'energia non viene persa o acquisita dal sistema adiabatico. Questi sistemi sono noti per essere sistemi adiabaticamente isolati. Secondo la prima legge della termodinamica,

ΔU = Q - W

U è l'energia interna del sistema, Q è l'energia che viene scambiata tra il sistema ed è circostante, W è il lavoro svolto dal sistema sul suo ambiente.

Per un sistema adiabatico, Q = 0.

Poi,

ΔU = - W

Se consideriamo un sistema composto da una miscela di gas che agisce come un sistema adiabatico quando viene espanso, il valore di W è positivo e l'energia interna viene ridotta. Ma se il sistema si contrae, il valore di W è negativo e l'energia interna è aumentata. Ciò indica che l'energia in un processo adiabatico viene trasferita all'ambiente circostante solo come lavoro. Alcuni sistemi con determinate reazioni chimiche possono essere approssimativamente considerati come sistemi adiabatici perché queste reazioni avvengono rapidamente, non dando loro abbastanza tempo per rilasciare energia all'esterno o guadagnare energia dall'esterno.

Somiglianze tra isentropico e adiabatico

• Entrambi sono processi termodinamici.
• Isentropico è anche un tipo di processo adiabatico.

Differenza tra isentropica e adiabatica

Definizione

Isoentropico: Isentropico significa entropia costante.

Adiabatico: Adiabatico significa energia termica costante.

Processi

Isoentropico: Un processo isentropico è un processo in cui l'entropia del sistema rimane costante senza irreversibilità e trasferimenti di calore.

Adiabatico: Il processo adiabatico è un processo termodinamico che si verifica senza alcun trasferimento di calore tra un sistema e l'ambiente circostante.

entropia

Isoentropico: L'entropia è costante per i processi o i sistemi isoentropici.

Adiabatico: L'entropia non è costante per processi o sistemi adiabatici.

Parametri costanti

Isoentropico: Per i processi o i sistemi isoentropici, l'entropia, l'equilibrio e l'energia termica sono costanti.

Adiabatico: Per i processi o i sistemi adiabatici, l'energia termica è costante.

Reversibilità

Isoentropico: I processi isoentropici sono reversibili.

Adiabatico: I processi adiabatici sono reversibili o irreversibili.

Conclusione

I due termini Isentropico e Adiabatico sono usati per indicare i processi o i sistemi termodinamici in cui tali processi hanno luogo. La principale differenza tra isentropico e adiabatico è che isentropico significa entropia costante mentre adiabatico significa energia termica costante.

Riferimenti:

1. "Tipi di processo termodinamico", Neutrium, disponibile qui.
2. "Processo adiabatico". Processi adiabatici, disponibili qui.
3. eBook termodinamico: processo isotropico e termodinamica eBook: processo isentropico. Disponibile qui.

Cortesia dell'immagine:

1. "Isentropic" di Tyler.neysmith - Opera propria (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Cambiamento di stato modificabile-aggiustato" di Andlaus - Opera personale (CC0) via Commons Wikimedia