Het belangrijkste verschil tussen adiabatisch en omkeerbaar adiabatisch proces is dat in adiabatische processen het adiabatische systeem geïsoleerd is en geen warmteoverdracht toestaat, terwijl omkeerbaar adiabatisch proces warmteoverdracht omvat waarbij de hoeveelheid overgedragen warmte recht evenredig is naar de entropieverandering van het systeem.
Adiabatische processen zijn thermodynamische processen waarbij door reactieomstandigheden geen netto warmteoverdracht plaatsvindt. Omkeerbaar adiabatisch proces houdt ook geen warmteoverdracht in. Hier is de overgedragen warmte recht evenredig met de entropieverandering van het systeem, en de entropieverandering is nul, wat op zijn beurt de warmteoverdracht nul maakt.
Wat is een adiabatisch proces?
Adiabatisch proces kan worden gedefinieerd als een verandering van een systeem waarbij geen warmte in of uit het systeem wordt overgebracht. Hoofdzakelijk wordt de warmteoverdracht op twee manieren gestopt. Eén methode omvat het gebruik van een thermisch geïsoleerde begrenzing, zodat er geen warmte kan in- of uitgaan. Een reactie die bijvoorbeeld in een dewarvatkolf optreedt, is adiabatisch. Een andere manier waarop een adiabatisch proces kan plaatsvinden is wanneer een proces zeer snel plaatsvindt; er is dus geen tijd meer om warmte in en uit te voeren.
In de thermodynamica tonen we de adiabatische veranderingen met dQ=0. In deze gevallen is er een relatie tussen druk en temperatuur. Daarom ondergaat het systeem veranderingen als gevolg van druk in adiabatische omstandigheden. Dit is wat er gebeurt bij wolkenvorming en grootschalige convectiestromen. Op grotere hoogte is er een lagere atmosferische druk. Wanneer lucht opwarmt, heeft deze de neiging omhoog te gaan. Omdat de buitenluchtdruk laag is, zal het opstijgende luchtpakket proberen uit te zetten. Bij het uitzetten werken de luchtmoleculen wel, en dit heeft invloed op hun temperatuur. Dit is de reden waarom de temperatuur da alt bij het opstaan.
Volgens de thermodynamica blijft de energie in het pakket constant, maar het kan worden omgezet om het uitzettingswerk te doen of om de temperatuur te behouden. Er is geen warmte-uitwisseling met buiten. Ditzelfde fenomeen is ook van toepassing op luchtcompressie (bijvoorbeeld een zuiger). In die situatie, wanneer het luchtdeeltje samendrukt, stijgt de temperatuur. Deze processen worden adiabatische verwarming en koeling genoemd.
Wat is een omkeerbaar adiabatisch proces (isentropisch proces)?
Een omkeerbaar adiabatisch proces staat ook bekend als een isentroop proces. Spontane processen verhogen de entropie van het heelal. Wanneer dit gebeurt, kan de systeementropie of de omringende entropie toenemen. Een isentropisch proces vindt plaats wanneer de systeementropie constant blijft. Een omkeerbaar adiabatisch proces is een voorbeeld van een isentropisch proces. Bovendien zijn de constante parameters in een isentropisch proces entropie, evenwicht en warmte-energie.
Dit soort processen zijn geïdealiseerde thermodynamische processen die adiabatisch zijn, maar de warmteoverdracht is wrijvingsloos, wat betekent dat er geen overdracht van warmte of materie is, en het proces is omkeerbaar.
Wat is het verschil tussen adiabatisch en omkeerbaar adiabatisch proces?
Het adiabatische proces kan worden gedefinieerd als een verandering van een systeem waarbij geen warmte in of uit het systeem wordt overgedragen. Een omkeerbaar adiabatisch proces wordt ook wel een isentroop proces genoemd. Het belangrijkste verschil tussen adiabatisch en omkeerbaar adiabatisch proces is dat bij adiabatische processen het adiabatische systeem geïsoleerd is en geen warmteoverdracht toestaat, terwijl het omkeerbare adiabatische proces warmteoverdracht omvat waarbij de hoeveelheid overgedragen warmte recht evenredig is met de entropieverandering van het systeem.
De onderstaande infographic presenteert de verschillen tussen adiabatisch en omkeerbaar adiabatisch proces in tabelvorm voor vergelijking naast elkaar.
Samenvatting – Adiabatisch versus omkeerbaar adiabatisch proces
Adiabatische processen zijn thermodynamische processen waarbij door de reactieomstandigheden geen netto warmteoverdracht plaatsvindt. Het belangrijkste verschil tussen adiabatisch en omkeerbaar adiabatisch proces is dat in adiabatische processen het adiabatische systeem geïsoleerd is en geen warmteoverdracht toestaat, terwijl omkeerbaar adiabatisch proces warmteoverdracht omvat waarbij de hoeveelheid overgedragen warmte recht evenredig is met de entropieverandering van het systeem.
