Adiabatikus vagy izolált rendszerek
Az adiabatikus folyamat olyan folyamat, amelyben a nettó hőátadás a munkagázhoz nulla. Az elszigetelt rendszer egy olyan rendszer, amely teljesen el van zárva a környezettől. A termodinamikában az adiabatikus folyamatok és az izolált rendszerek nagyon fontosak. A klasszikus és a statisztikai termodinamika fogalmainak megértéséhez jó megértés szükséges ebben a két témában, a többi érintett kifejezéssel kombinálva. Adiabatikus folyamatokkal és elszigetelt rendszerekkel találkozunk, amelyek szinte tökéletesek a mindennapi életünkben. Ebben a cikkben azt fogjuk megvitatni, hogy mi az izolált rendszer és az adiabatikus folyamat, azok meghatározása, a kettővel kapcsolatos többi kifejezés, az izolált rendszerek és az adiabatikus folyamatok hasonlósága, néhány példa e kettőre, végül az izolált rendszerek közötti különbség és az adiabatikus folyamatok.
Mi az elszigetelt rendszer?
Az izolált rendszer olyan rendszer, ahol anyaggal vagy energiaátvitel lehetséges a környezettel. Ez nagyon fontos fogalom a termodinamikában. Az izolált rendszer teljes anyag- és energiamennyisége megmarad. A termodinamikában három másik rendszer létezik. A zárt rendszer olyan rendszer, ahol energiaátadás lehetséges a környezettel, de anyagátadás nem lehetséges. A nyitott rendszer olyan rendszer, ahol mind az energia, mind az anyag átadható a környezővel. A termosz lombik a legjobb példa mindennapi életünkben egy elszigetelt rendszerre. Annak ellenére, hogy az univerzum környezete nincs meghatározva, az univerzumot elszigetelt rendszernek tekintik. Ezért bármely rendszer esetében a környezet megegyezik az univerzumból eltávolított rendszerrel. Tegyük fel, hogy van egy elszigetelt rendszer,amely valóban működik a környéken. Mivel a rendszer és a környező között nem lehetséges energiacsere, a folyamatnak adiabatikus folyamatnak kell lennie. Látható, hogy az összes elszigetelt rendszer adiabatikus.
Mi az az adiabatikus folyamat?
Az adiabatikus folyamat olyan folyamat, amelyben a rendszer és a környezet között nem kerül át hő. Az adiabatikus folyamatok főleg kétféleképpen fordulhatnak elő. Az első módszer egy elkülönített rendszer, amelynek térfogata változtatható. Minden ilyen körülmények között lejátszódó folyamat adiabatikus folyamat. A második módszer az, hogy elhanyagolható időintervallumban végezzük a munkát a rendszeren. Így nem lehetséges hőátadás a rendszer és a környezet között. A csövek töltésére használt gázszivattyú összenyomása jó példa az adiabatikus folyamatra. A gáz szabad terjeszkedése szintén adiabatikus folyamat. Az adiabatikus folyamatokat izokalorikus folyamatoknak is nevezik.
Mi a különbség az adiabatikus folyamat és az elszigetelt rendszer között?
• Elszigetelt rendszereknél csak adiabatikus folyamatok megengedettek, de nem minden adiabatikus folyamatot végeznek elszigetelt rendszereken.
• Az adiabatikus folyamatot a rendszer állapotainak sorrendjeként definiálják, míg az izolált rendszer egyfajta rendszer.
• Adiabatikus folyamatok zárt rendszerekben is előfordulhatnak.
