Tärkein ero - Adiabaattinen vs eristetty järjestelmä

Fysikaalisessa kemiassa järjestelmä on osa tutkittavaa maailmankaikkeutta ja ympäröivä on muu universumi kuin kyseinen järjestelmä. Joissakin järjestelmissä järjestelmän ja ympäristön välillä on vuorovaikutusta. Joillakin järjestelmillä ei kuitenkaan ole yhteyttä järjestelmän ja ympäröivän ympäristön välillä. Adiabaattiset järjestelmät ja eristetyt järjestelmät ovat kahdenlaisia ​​järjestelmiä. Molemmat järjestelmät eivät osoita energian tai aineen vaihtoa ympäröivän ympäristön kanssa. Mutta nämä järjestelmät eroavat toisistaan. Suurin ero adiabaattisen järjestelmän ja eristetyn järjestelmän välillä on se adiabaattisen järjestelmän ympärillä on ympäristö, kun taas eristetyn järjestelmän ympärillä ei ole ympäristöä.

Keskeiset alueet

1. Mikä on adiabaattinen järjestelmä - Määritelmä, selitys esimerkeillä 2. Mikä on eristetty järjestelmä - Määritelmä, selitys esimerkeillä 3. Mikä on ero adiabaattisen ja eristetyn järjestelmän välillä - Keskeisten erojen vertailu

Keskeiset termit: Adiabaattinen järjestelmä, energia, eristetty järjestelmä, ympäröivä, järjestelmä

Mikä on adiabaattinen järjestelmä

Adiabaattinen järjestelmä on järjestelmä, joka ei vaihda energiaa tai ainetta ympäröivän ympäristön kanssa. Tämä tarkoittaa sitä, että adiabaattinen järjestelmä ei menetä tai saa energiaa. Näiden järjestelmien tiedetään olevan adiabaattisesti eristettyjä järjestelmiä. Termodynamiikan ensimmäisen lain mukaan

∆U = Q - W

Missä U on järjestelmän sisäinen energia,

Q on energia, joka vaihdetaan järjestelmän ja sen ympäristön välillä,

W on järjestelmän ympäristöön tekemä työ.

Adiabaattisessa järjestelmässä Q = 0. Sitten,

∆U = - W

Jos tarkastelemme järjestelmää, joka koostuu kaasuseoksesta, joka toimii adiabaattisena systeeminä, kun sitä laajennetaan, W: n arvo on positiivinen ja sisäinen energia vähenee. Mutta jos järjestelmä supistuu, W: n arvo on negatiivinen ja sisäinen energia kasvaa. Tämä osoittaa, että energia adiabaattisessa prosessissa siirtyy ympäristöönsä vain työnä.

Kuva 1: Järjestelmä

Joitakin järjestelmiä, joissa on tiettyjä kemiallisia reaktioita, voidaan pitää suunnilleen adiabaattisina järjestelminä, koska nämä reaktiot tapahtuvat nopeasti eivätkä anna sille tarpeeksi aikaa vapauttaa energiaa ulkopuolelta tai saada energiaa ulkopuolelta.

Mikä on eristetty järjestelmä

Eristetty järjestelmä on järjestelmä, jolla ei ole energian ja aineen siirtoa rajojensa läpi eikä ympäröivää ympäristöä. Eristetty järjestelmä voidaan määritellä eri tavalla kuin järjestelmä, joka on erotettu muista järjestelmistä siten, että tämän eristetyn järjestelmän ja muiden järjestelmien välillä ei ole vuorovaikutusta.

Kuva 2: Avoimen järjestelmän ja suljetun järjestelmän vertailu eristettyyn järjestelmään

Eristetty järjestelmä eroaa suljetusta järjestelmästä, koska suljettu järjestelmä kieltää vain aineen siirron, ei energian. Mutta eristetyt järjestelmät eivät salli edes energian poistumista tai pääsyä järjestelmään. Eristetty järjestelmä noudattaa säilyttämislakia. Se osoittaa, että energia ja aine pysyvät vakiona järjestelmän sisällä.

Ero adiabaattisen ja eristetyn järjestelmän välillä

Määritelmä

Adiabaattinen järjestelmä: Adiabaattinen järjestelmä on järjestelmä, joka ei vaihda energiaa tai ainetta ympäröivän ympäristön kanssa.

Eristetty järjestelmä: Eristetty järjestelmä on järjestelmä, jolla ei ole energian ja aineen siirtoa rajojensa läpi eikä ympäröivää ympäristöä.

Ympäröivä

Adiabaattinen järjestelmä: Adiabaattisilla järjestelmillä on ympäröivä ympäristö.

Eristetty järjestelmä: Eristetyissä järjestelmissä ei ole ympäröivää ympäristöä.

Energianvaihto

Adiabaattinen järjestelmä: Adiabaattiset järjestelmät eivät saa tai menetä energiaa, mutta sisäistä energiaa voidaan muuttaa järjestelmän tekemän työn ansiosta.

Eristetty järjestelmä: Eristetyn järjestelmän energia säästyy.

Sisäinen energia

Adiabaattinen järjestelmä: Adiabaattisen järjestelmän sisäistä energiaa voidaan muuttaa.

Eristetty järjestelmä: Eristetyn järjestelmän sisäistä energiaa ei voi muuttaa.

Johtopäätös

Kun selitämme järjestelmän käyttäytymistä termodynaamisesti, käytämme useita järjestelmätyyppejä ottaen huomioon niiden vuorovaikutuksen ympäristön kanssa. Adiabaattiset ja eristetyt järjestelmät ovat sellaisia ​​kahta tyyppiä, joita käytetään selittämään järjestelmiä, jotka eivät osoita energian tai aineen siirtoa ympäristönsä kanssa. Suurin ero adiabaattisen järjestelmän ja eristetyn järjestelmän välillä on, että adiabaattisen järjestelmän ympärillä on ympäristö, kun taas eristetyn järjestelmän ympärillä ei ole ympäristöä.

Viitteet:

1. Jones, Andrew Zimmerman. "Pidä se viileänä: termodynamiikan adiabaattinen prosessi." ThoughtCo, saatavana täältä. Käytetty 29. syyskuuta 2017 2. "Adiabaattinen prosessi." Adiabaattiset prosessit, saatavilla täältä. Käytetty 29. syyskuuta 2017.