Adiabatik və izotermal arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, adiabatik sistemlə ətraf arasında istilik mübadiləsinin olmadığını, izotermik isə temperatur dəyişikliyinin olmadığını bildirir.
Kimya məqsədi ilə kainat iki hissəyə bölünür. Bizi maraqlandıran hissəyə sistem, qalan hissəsi isə ətraf adlanır. Sistem bir orqanizm, reaksiya gəmisi və ya hətta tək bir hüceyrə ola bilər. Sistemlər qarşılıqlı əlaqə növü və ya baş verən mübadilə növləri ilə fərqlənir.
Sistemləri açıq sistemlər və qapalı sistemlər kimi iki yerə bölmək olar. Bəzən maddələr və enerji sistem sərhədləri vasitəsilə mübadilə edilə bilər. Mübadilə olunan enerji işıq enerjisi, istilik enerjisi, səs enerjisi və s. kimi bir neçə formada ola bilər. Temperatur fərqinə görə sistemin enerjisi dəyişirsə, istilik axını olduğunu deyirik. Adiabatik və politropik iki termodinamik prosesdir və sistemlərdə istilik ötürülməsi ilə əlaqədardır.
Adiabatik nədir?
Adiabatik dəyişiklik sistemə və ya sistemdən heç bir istiliyin ötürülmədiyi dəyişiklikdir. İstilik ötürülməsi əsasən iki yolla dayandırıla bilər. Biri istilik izolyasiya edilmiş bir sərhəddən istifadə etməklə, heç bir istilik girə və ya çıxa bilməz. Məsələn, Devar şüşəsində aparılan reaksiya adiabatikdir. Adiabatik prosesin digər növü proses çox sürətlə baş verdikdə baş verir; beləliklə, istiliyi daxilə və çıxarmağa vaxt qalmır.
Termodinamikada adiabatik dəyişikliklər dQ=0 ilə göstərilir. Bu hallarda təzyiq və temperatur arasında əlaqə var. Buna görə də sistem adiabatik şəraitdə təzyiqə görə dəyişikliklərə məruz qalır. Bu bulud əmələ gəlməsində və geniş miqyaslı konveksiya cərəyanlarında baş verənlərdir. Yüksək hündürlüklərdə daha aşağı atmosfer təzyiqi var. Hava qızdırıldıqda, yuxarı qalxmağa meyllidir. Xarici hava təzyiqi aşağı olduğundan, yüksələn hava parseli genişlənməyə çalışacaq. Genişlənərkən, hava molekulları işləyir və bu, onların temperaturuna təsir edəcəkdir. Buna görə yüksələn zaman temperatur azalır.
Şəkil 01: Adiabatik Proses
Termodinamikaya görə, bağlamadakı enerji sabit qalır, lakin genişlənmə işini yerinə yetirmək və ya bəlkə də temperaturunu saxlamaq üçün çevrilə bilər. Xarici ilə istilik mübadiləsi yoxdur. Eyni hadisə havanın sıxılmasına da tətbiq edilə bilər (məs.g.: piston). Bu vəziyyətdə, hava bağlaması sıxıldığı zaman temperatur yüksəlir. Bu proseslər adiabatik qızdırma və soyutma adlanır.
İzotermal nədir
İzotermik dəyişiklik sistemin sabit temperaturda qalmasıdır. Buna görə də dT=0. Əgər proses çox yavaş baş verirsə və proses geri çevrilirsə, bir proses izotermik ola bilər. Beləliklə, dəyişiklik çox yavaş baş verir, temperatur dəyişikliklərini tənzimləmək üçün kifayət qədər vaxt var. Üstəlik, əgər sistem istilik qəbul etdikdən sonra sabit temperaturu saxlaya bildiyi istilik qəbuledicisi kimi fəaliyyət göstərə bilirsə, bu, izotermik sistemdir.
Şəkil 2: İzotermal Dəyişiklik
İzotermik şəraitdə olan ideal üçün təzyiq aşağıdakı tənlikdən verilə bilər.
P=nRT /V
İşdən bəri W=PdV aşağıdakı tənlik əldə edilə bilər.
W=nRT ln (Vf/Vi)
Buna görə də sabit temperaturda sistemin həcminin dəyişdirilməsi zamanı genişlənmə və ya sıxılma işi baş verir. İzotermik prosesdə daxili enerji dəyişikliyi olmadığı üçün (dU=0) verilən bütün istilik işi yerinə yetirmək üçün istifadə olunur. İstilik mühərrikində belə olur.
Adiabatik və İzotermal Arasındakı Fərq Nədir?
Adiabatik o deməkdir ki, sistemlə ətraf arasında istilik mübadiləsi yoxdur, buna görə də sıxılma olduqda temperatur artacaq və ya genişlənmədə temperatur azalacaq. Bunun əksinə, izotermik vasitələr, temperatur dəyişikliyi yoxdur; beləliklə, sistemdəki temperatur sabitdir. Bu, istiliyi dəyişdirməklə əldə edilir. Adiabatikdə dQ=0, lakin dT≠0. Lakin izotermik dəyişikliklərdə dT=0 və dQ ≠0 olur. Beləliklə, bu adiabatik və izotermal arasındakı əsas fərqdir. Üstəlik, adiabatik dəyişikliklər sürətlə, izotermik dəyişikliklər isə çox yavaş baş verir.
Aşağıdakı infoqrafik adiabatik və izotermal arasındakı fərqləri ümumiləşdirir.
Xülasə – Adiabatik və İzotermal
Adiabatik və izotermal arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, adiabatik sistemlə ətraf arasında istilik mübadiləsinin olmadığını, izotermik isə temperatur dəyişikliyinin olmadığını bildirir.
Şəkil Nəzakət:
1. "Adiabatik" (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia vasitəsilə
2. “İzotermik proses” Netheril96 tərəfindən – Commons Wikimediavasitəsilə öz işi (CC0)
