La differenza fondamentale tra i processi adiabatici e isoentropici è che i processi adiabatici possono essere reversibili o irreversibili, mentre un processo isoentropico è un processo reversibile.
In chimica, dividiamo l'universo in due parti. La parte che ci interessa è un sistema e il resto è l'ambiente circostante. Un sistema può essere un organismo, un recipiente di reazione o anche una singola cellula. Possiamo distinguere i sistemi dal tipo di interazioni che hanno o dai tipi di scambi che hanno luogo. A volte, materia ed energia si scambiano attraverso i confini del sistema. L'energia scambiata può assumere diverse forme come energia luminosa, energia termica, energia sonora, ecc. Se l'energia di un sistema cambia a causa di una differenza di temperatura, diciamo che c'è stato un flusso di calore. Tuttavia, alcuni processi comportano variazioni di temperatura ma nessun flusso di calore; questi sono noti come processi adiabatici. Un processo isentropico è un tipo di processo adiabatico.
Cosa sono i processi adiabatici?
Il cambiamento adiabatico è un cambiamento in cui nessun calore viene trasferito all'interno o all'esterno del sistema. Il trasferimento di calore può essere interrotto principalmente in due modi. Uno consiste nell'utilizzare un confine termicamente isolato in modo che nessun calore possa entrare o uscire. Ad esempio, una reazione che si verifica in una fiaschetta Dewar è adiabatica. L' altro metodo che può avere luogo un processo adiabatico è quando un processo avviene molto rapidamente; quindi, non c'è più tempo per trasferire il calore dentro e fuori.
In termodinamica, mostriamo le variazioni adiabatiche di dQ=0. In questi casi, esiste una relazione tra la pressione e la temperatura. Pertanto, il sistema subisce variazioni dovute alla pressione in condizioni adiabatiche. Questo è ciò che accade nella formazione di nubi e nelle correnti convettive su larga scala. Ad altitudini più elevate, c'è una pressione atmosferica inferiore. Quando l'aria si riscalda, tende a salire. Poiché la pressione dell'aria esterna è bassa, il pacco d'aria in aumento cercherà di espandersi. Quando si espandono, le molecole d'aria funzionano e questo influenzerà la loro temperatura. Questo è il motivo per cui la temperatura si abbassa quando si sale.
Figura 01: Processo adiabatico in un grafico
Secondo la termodinamica, l'energia nella particella rimane costante, ma può essere convertita per fare il lavoro di espansione o per mantenerne la temperatura. Non c'è scambio di calore con l'esterno. Questo stesso fenomeno si applica anche alla compressione dell'aria (ad esempio un pistone). In quella situazione, quando il pacco d'aria si comprime, la temperatura aumenta. Questi processi sono chiamati riscaldamento e raffreddamento adiabatico.
Cosa sono i processi isoentropici?
I processi spontanei aumentano l'entropia dell'universo. Quando ciò accade, l'entropia del sistema o l'entropia circostante possono aumentare. Un processo isoentropico si verifica quando l'entropia del sistema rimane costante.
Figura 02: Un processo isoentropico
Un processo adiabatico reversibile è un esempio di processo isoentropico. Inoltre, i parametri costanti in un processo isoentropico sono l'entropia, l'equilibrio e l'energia termica.
Qual è la differenza tra i processi adiabatici e isoentropici?
Un processo adiabatico è un processo in cui non avviene alcun trasferimento di calore, mentre un processo isentropico è un processo termodinamico idealizzato che è sia adiabatico che reversibile. Quindi, la differenza chiave tra i processi adiabatici e isentropici è che i processi adiabatici possono essere reversibili o irreversibili mentre i processi isentropici sono reversibili. Inoltre, avviene un processo adiabatico senza alcun trasferimento di calore tra il sistema e l'ambiente circostante mentre un processo isoentropico avviene senza irreversibilità e senza trasferimenti di calore.
Riepilogo – Processi adiabatici e isoentropici
Un processo adiabatico è un processo in cui non avviene alcun trasferimento di calore. Un processo isentropico è un processo termodinamico idealizzato che è sia adiabatico che reversibile. Quindi, la differenza chiave tra i processi adiabatici e isentropici è che i processi adiabatici possono essere reversibili o irreversibili, mentre i processi isentropici sono reversibili.
