Adiabatické vs. izolované systémy
Adiabatický proces je proces, při kterém je čistý přenos tepla do pracovního plynu nulový. Izolovaný systém je systém, který je zcela uzavřen od okolí. V termodynamice jsou velmi důležité adiabatické procesy a izolované systémy. K pochopení konceptů v klasické i statistické termodynamice je zapotřebí dobrého porozumění těmto dvěma tématům v kombinaci s dalšími pojmy. Setkáváme se s adiabatickými procesy a izolovanými systémy, které jsou v našem každodenním životě téměř dokonalé. V tomto článku budeme diskutovat o tom, co je izolovaný systém a adiabatický proces, jejich definice, další pojmy spojené s těmito dvěma, podobnosti izolovaných systémů a adiabatických procesů, několik příkladů k těmto dvěma a nakonec rozdíl mezi izolovanými systémy a adiabatické procesy.
Co je izolovaný systém?
Izolovaný systém je systém, ve kterém není možný přenos hmoty ani hmoty s okolím. Toto je velmi důležitý koncept v termodynamice. Celkové množství hmoty a energie izolovaného systému je zachováno. V termodynamice existují další tři systémy. Uzavřený systém je systém, kde je možný přenos energie s okolím, ale přenos hmoty není možný. Otevřený systém je systém, kde lze přenášet energii i hmotu s okolím. Termoska je nejlepším příkladem izolovaného systému v našem každodenním životě. I když okolní prostředí není definováno, vesmír je považován za izolovaný systém. Proto je pro každý systém okolní prostředí stejné jako systém odstraněný z vesmíru. Předpokládejme, že existuje izolovaný systém,který funguje na okolí. Protože mezi systémem a okolním prostředím není možná žádná výměna energie, musí být proces adiabatickým procesem. Je vidět, že všechny izolované systémy jsou adiabatické.
Co je to adiabatický proces?
Adiabatický proces je proces, při kterém nedochází k přenosu tepla mezi systémem a okolím. Adiabatické procesy mohou nastat hlavně dvěma způsoby. První metoda spočívá v tom, že máme izolovaný systém, jehož objem lze měnit. Jakýkoli proces probíhající za takových podmínek je adiabatický proces. Druhou metodou je práce na systému ve zanedbatelném časovém odstupu. Tímto způsobem není možný žádný přenos tepla mezi systémem a okolím. Dobrým příkladem adiabatického procesu je komprese plynového čerpadla používaného k plnění trubek. Volná expanze plynu je také adiabatickým procesem. Adiabatické procesy jsou také známé jako izokalorické procesy.
Jaký je rozdíl mezi adiabatickým procesem a izolovaným systémem?
• Pro izolované systémy jsou povoleny pouze adiabatické procesy, ale ne všechny adiabatické procesy se provádějí na izolovaných systémech.
• Adiabatický proces je definován jako posloupnost stavů systému, zatímco izolovaný systém je typem systému.
• Adiabatické procesy se mohou vyskytovat také v uzavřených systémech.
