Unterschied zwischen Isentropen und Adiabaten

Hauptunterschied - Isentropic vs Adiabatic

Isentropisch und adiabatisch sind zwei Begriffe, mit denen zwei bestimmte chemische Prozesse bezeichnet werden, die in thermodynamischen Systemen ablaufen. Diese Vorgänge werden anhand der Thermodynamik erläutert. Thermodynamik ist der Zweig der Physik, der sich mit den Beziehungen zwischen Wärme und anderen Energieformen beschäftigt. Der isentropische Prozess ist ein idealisierter thermodynamischer Prozess. Der Begriff isentropisch bezieht sich auf eine konstante Entropie. Daher tritt ein isentropischer Prozess auf, ohne die Entropie des Systems zu ändern. Auf der anderen Seite ist ein adiabatischer Prozess ein thermodynamischer Prozess, bei dem Wärme weder verloren geht noch durch das thermodynamische System gewonnen wird. Der isentropische Prozess ist eine Art adiabatischer Prozess. Die beiden Begriffe beziehen sich auch auf das System, in dem diese Prozesse stattfinden: isentropisches System und adiabatisches System. Der Hauptunterschied zwischen Isentropic und Adiabatic ist das isentrop bedeutet konstante Entropie, während adiabatisch konstante Wärmeenergie bedeutet.

Wichtige Bereiche

1. Was ist Isentropisch?
     - Definition, Erklärung mit Thermodynamik
2. Was ist adiabatisch?
    - Definition, Prozess, System
3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Isentropic und Adiabatic?
    - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen Isentropen und Adiabaten?
    - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Adiabatisch, Energie, Entropie, Wärme, Isentrope, System, Thermodynamik

Was ist Isentropisch?

Der Begriff isentropisch wird verwendet, um entweder einen thermodynamischen Prozess oder ein System zu benennen, in dem ein isentropischer Prozess stattfindet. Ein isentropischer Prozess ist ein Prozess, bei dem die Entropie des Systems ohne Irreversibilität und Wärmeübertragung konstant bleibt. Dies bedeutet, dass die Entropie des thermodynamischen Systems am Ende des Prozesses gleich bleibt. Dieser Prozess ist eine Art adiabatischer Prozess. Es kann als reversibler adiabatischer Prozess erklärt werden.

Ein isentropischer Prozess hält Entropie, Gleichgewicht und Wärmeenergie konstant. Dieser Prozess ist gekennzeichnet durch,

ΔS = 0 oder S₁  = S₂

ΔS ist die Änderung der Entropie und S₁, S₂ sind anfängliche und endgültige Entropien des Systems. Beispiele für theoretische isentropische Systeme sind Pumpen, Turbinen, Gaskompressoren usw.

Abbildung 1: Die Entropie ist für isentropische Systeme konstant

Nach dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik,

dS = dQ / T 

dS ist die Änderung der Entropie, dQ ist die Änderung der Wärmeenergie oder der Wärmeübertragung und T ist die Temperatur. Um eine konstante Entropie aufrechtzuerhalten, findet keine Wärmeübertragung zwischen dem System und seiner Umgebung statt (da laut Gesetz die Erhöhung der Energie die Entropie erhöht) und die im System geleistete Arbeit reibungsfrei sein sollte (Reibung im internen System erzeugt) Entropie).

Was ist adiabatisch?

Adiabatisch bedeutet konstante Wärmeenergie und kann zur Bezeichnung eines thermodynamischen Prozesses oder eines Systems verwendet werden, in dem ein adiabatischer Prozess stattfindet. Ein adiabatischer Prozess ist ein thermodynamischer Prozess, der ohne Wärmeübertragung zwischen einem System und seiner Umgebung stattfindet. Hier wird weder Wärme noch Materie in oder aus dem System übertragen. Daher ist in einem adiabatischen Prozess die einzige Art, wie Energie zwischen einem System und seiner Umgebung übertragen wird, nur Arbeit.

Ein adiabatischer Prozess kann durch schnelle Durchführung des Prozesses aufrechterhalten werden. Wenn wir beispielsweise ein Gas in einem Zylinder schnell komprimieren, bleibt dem System nicht genug Zeit, um Wärmeenergie an die Umgebung zu übertragen. In adiabatischen Prozessen ändert die Arbeit des Systems die innere Energie des Systems.

Abbildung 2: Adiabatischer reversibler Zustandswechsel

Ein adiabatisches System ist ein System, das weder Energie noch Materie mit der Umgebung austauscht. Dies bedeutet, dass das adiabatische System weder Energie verliert noch gewinnt. Diese Systeme sind bekanntermaßen adiabatisch isolierte Systeme. Nach dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik,

∆U = Q - W

U ist die innere Energie des Systems, Q ist die Energie, die zwischen dem System und seiner Umgebung ausgetauscht wird, W ist die Arbeit, die das System in seiner Umgebung leistet.

Für ein adiabatisches System ist Q = 0.

Dann,

∆U = - W

Betrachten wir ein System, das sich aus einem Gasgemisch zusammensetzt, das beim Erweitern als adiabatisches System wirkt, ist der Wert von W positiv und die innere Energie nimmt ab. Wenn sich das System jedoch zusammenzieht, ist der Wert von W negativ und die innere Energie wird erhöht. Dies zeigt an, dass Energie in einem adiabatischen Prozess nur als Arbeit in die Umgebung übertragen wird. Einige Systeme mit bestimmten chemischen Reaktionen können annähernd als adiabatische Systeme betrachtet werden, da diese Reaktionen schnell ablaufen und nicht genügend Zeit geben, um Energie nach außen abzulassen oder Energie von außen zu gewinnen.

Ähnlichkeiten zwischen Isentropen und Adiabaten

• Beides sind thermodynamische Prozesse.
• Isentrope ist auch eine Art adiabatischer Prozess.

Unterschied zwischen Isentropen und Adiabaten

Definition

Isentropic: Isentrope bedeutet konstante Entropie.

Adiabatisch: Adiabatisch bedeutet konstante Wärmeenergie.

Verarbeiten

Isentropic: Ein isentropischer Prozess ist ein Prozess, bei dem die Entropie des Systems ohne Irreversibilität und Wärmeübertragung konstant bleibt.

Adiabatisch: Ein adiabatischer Prozess ist ein thermodynamischer Prozess, der ohne Wärmeübertragung zwischen einem System und seiner Umgebung stattfindet.

Entropie

Isentropic: Die Entropie ist für isentropische Prozesse oder Systeme konstant.

Adiabatisch: Die Entropie ist für adiabatische Prozesse oder Systeme nicht konstant.

Konstante Parameter

Isentropic: Für isentropische Prozesse oder Systeme sind Entropie, Gleichgewicht und Wärmeenergie konstant.

Adiabatisch: Für adiabatische Prozesse oder Systeme ist die Wärmeenergie konstant.

Reversibilität

Isentropic: Isentropische Prozesse sind reversibel.

Adiabatisch: Adiabatische Prozesse sind entweder reversibel oder irreversibel.

Fazit

Die beiden Begriffe Isentropic und Adiabatic werden verwendet, um entweder thermodynamische Prozesse oder Systeme zu benennen, in denen diese Prozesse stattfinden. Der Hauptunterschied zwischen Isentropen und Adiabaten besteht darin, dass Isentropen konstante Entropie bedeuten, während Adiabaten konstante Wärmeenergie bedeuten.

Verweise:

1. „Arten des thermodynamischen Prozesses“, Neutrium, hier erhältlich.
2. "Adiabatischer Prozess". Adiabatische Prozesse, hier verfügbar.
3. Thermodynamik eBook: Isentropic ProcessThermodynamics eBook: Isentropic Process. Hier verfügbar.

Bildhöflichkeit:

1. "Isentropic" von Tyler.neysmith - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. "Adjabatisch-revisible-state-change" Von Andlaus - Eigene Arbeit (CC0) über Commons Wikimedia