Adiabatik və politropik proseslər arasında əsas fərq ondan ibarətdir ki, adiabatik proseslərdə istilik ötürülməsi baş vermir, politropik proseslərdə isə istilik ötürülməsi baş verir.
Kimyada biz kainatı iki hissəyə bölürük. Öyrənəcəyimiz hissə "bir sistem", qalan hissəsi isə "ətraf"dır. Sistem bir orqanizm, reaksiya gəmisi və ya hətta tək bir hüceyrə ola bilər. Biz sistemləri bir-birlərindən onların qarşılıqlı əlaqə növünə və ya baş verən mübadilə növlərinə görə ayıra bilərik. Sistemləri açıq və qapalı sistemlər olaraq iki qrupa ayıra bilərik. Bəzən maddələr və enerji sistem sərhədlərindən keçə 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 sistemlərdə istilik ötürülməsi ilə əlaqəli iki termodinamik prosesdir.
Adiabatik nədir?
Adiabatik dəyişiklik sistemə və ya sistemdən heç bir istilik ötürülməməsidir. Bu istilik ötürmə məhdudiyyəti əsasən iki şəkildə baş verir. Birincisi, heç bir istilik daxil ola bilməməsi və mövcud olmaması üçün istilik izolyasiya edilmiş bir sərhəddən istifadə etməkdir. Məsələn, Devar şüşəsində apardığımız reaksiya adiabatikdir. İkincisi, adiabatik proses o zaman baş verir ki, proses çox sürətlə baş verir; beləliklə, istiliyi daxilə və çıxarmağa vaxt qalmır.
Termodinamikada adiabatik dəyişiklikləri dQ=0 kimi göstərə bilərik, burada Q istilik enerjisidir. Bu hallarda təzyiq və temperatur arasında əlaqə var. Buna görə də sistem adiabatik şəraitdə təzyiqə görə dəyişir.
Məsələn, buludların əmələ gəlməsi və geniş miqyaslı konveksiya cərəyanlarında nə baş verdiyini düşünün. Yüksək hündürlüklərdə daha aşağı atmosfer təzyiqi var. Hava qızdırdıqda, yuxarı qalxmağa meyllidir. Xarici hava təzyiqi aşağı olduğundan, yüksələn hava parseli genişlənməyə çalışacaq. Genişlənən zaman hava molekulları işləyir və bu, onların temperaturunu dəyişəcək. Buna görə də yüksələn zaman temperatur azalır.
Şəkil 01: Buludların formalaşması adiabatik prosesin nümunəsidir
Termodinamikaya görə, hava bağlamasındakı enerji sabit qalır, lakin o, müxtəlif enerji formalarına çevrilə bilər (genişləmə işini yerinə yetirmək və ya onun temperaturunu saxlamaq üçün). Ancaq xariclə istilik mübadiləsi yoxdur. Eyni hadisəni havanın sıxılmasına da tətbiq edə bilərik (məs.g., piston). Bu vəziyyətdə, hava bağlaması sıxıldığı zaman temperatur yüksəlir. Bu proseslər adiabatik qızdırma və soyutma adlanır.
Politropik nədir?
Politropik proses istilik ötürülməsi ilə baş verir. Bununla belə, istilik ötürülməsi bu prosesdə tərsinə baş verir.
Şəkil 02: İsti Günəşdə Balon Üfürmək Politropik Prosesə Nümunədir
Qaz bu cür istilik köçürməsinə məruz qaldıqda, politropik proses üçün aşağıdakı tənlik doğrudur.
PVn=sabit
Burada P təzyiq, V həcm və n sabitdir. Beləliklə, politropik qazın genişlənməsi/sıxılması prosesində PV-ni sabit saxlamaq üçün sistem və ətraf arasında həm istilik, həm də iş mübadiləsi baş verir. Buna görə də, politropik adiabatik olmayan prosesdir.
Adiabatik və Politropik Arasındakı Fərq Nədir?
Adiabatik dəyişiklik istilik ötürülməsi ilə politropik prosesin baş verdiyi halda sistemə heç bir istilik ötürülmədiyi və ya sistemdən çıxdığı bir dəyişiklikdir. Deməli, adiabatik və politropik proseslər arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, adiabatik proseslərdə istilik ötürülməsi baş vermir, politropik proseslərdə isə istilik ötürülməsi baş verir. Bundan əlavə, dQ=0 tənliyi adiabatik proses üçün, PVn=sabit tənliyi isə politropik proses üçün doğrudur.
Xülasə – Adiabatik və Politropik
Adiabatik və politropik proses iki mühüm termodinamik prosesdir. Adiabatik və politropik proseslər arasında əsas fərq ondan ibarətdir ki, adiabatik proseslərdə istilik ötürülməsi baş vermir, politropik proseslərdə isə istilik ötürülməsi baş verir.
