Adiabatische versus geïsoleerde systemen
Een adiabatisch proces is een proces waarbij de netto warmteoverdracht naar het werkgas nul is. Een geïsoleerd systeem is een systeem dat volledig is afgesloten van de omgeving. In de thermodynamica zijn adiabatische processen en geïsoleerde systemen erg belangrijk. Een goed begrip van deze twee onderwerpen in combinatie met andere betrokken termen is vereist om de concepten in zowel klassieke als statistische thermodynamica te begrijpen. We komen adiabatische processen en geïsoleerde systemen tegen, die in ons dagelijks leven bijna perfect zijn. In dit artikel gaan we bespreken wat geïsoleerd systeem en adiabatisch proces zijn, hun definities, de andere termen die bij deze twee betrokken zijn, de overeenkomsten van geïsoleerde systemen en adiabatische processen, enkele voorbeelden van deze twee, en tot slot het verschil tussen geïsoleerde systemen en adiabatische processen.
Wat is een geïsoleerd systeem?
Een geïsoleerd systeem is een systeem waarbij geen materie of energieoverdracht mogelijk is met de omgeving. Dit is een zeer belangrijk concept in de thermodynamica. De totale hoeveelheid materie en energie van een geïsoleerd systeem blijft behouden. Er zijn drie andere systemen in de thermodynamica. Een gesloten systeem is een systeem waarbij energieoverdracht met de omgeving mogelijk is, maar materieoverdracht niet. Een open systeem is een systeem waarbij zowel energie als materie kan worden overgedragen met de omgeving. De thermosfles is het beste voorbeeld dat we in ons dagelijks leven vinden in een geïsoleerd systeem. Ook al is de omgeving van het universum niet gedefinieerd, het universum wordt beschouwd als een geïsoleerd systeem. Daarom is voor elk systeem de omgeving gelijk aan het systeem dat uit het universum is verwijderd. Laten we aannemen dat er een geïsoleerd systeem is, dat wel werkt op de omgeving. Aangezien er geen energie-uitwisseling mogelijk is tussen het systeem en de omgeving, moet het proces een adiabatisch proces zijn. Het is te zien dat alle geïsoleerde systemen adiabatisch zijn.
Wat is een adiabatisch proces?
Een adiabatisch proces is een proces waarbij geen warmte wordt overgedragen tussen het systeem en de omgeving. Adiabatische processen kunnen hoofdzakelijk op twee manieren plaatsvinden. De eerste methode is door een geïsoleerd systeem te hebben waarvan het volume kan worden gevarieerd. Elk proces dat onder dergelijke omstandigheden plaatsvindt, is een adiabatisch proces. De tweede methode is om in een verwaarloosbaar tijdsverschil aan het systeem te werken. Op deze manier is er geen warmteoverdracht mogelijk tussen het systeem en de omgeving. De compressie van een benzinepomp die wordt gebruikt om buizen te vullen, is een goed voorbeeld van een adiabatisch proces. De vrije expansie van een gas is ook een adiabatisch proces. Adiabatische processen zijn ook bekend als isocalorische processen.
Wat is het verschil tussen adiabatisch proces en geïsoleerd systeem?
• Alleen adiabatische processen zijn toegestaan voor geïsoleerde systemen, maar niet alle adiabatische processen worden uitgevoerd op geïsoleerde systemen.
• Adiabatisch proces wordt gedefinieerd als een opeenvolging van toestanden van het systeem, terwijl het geïsoleerde systeem een type systeem is.
• Adiabatische processen kunnen ook voorkomen in gesloten systemen.
