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 vypnut z okolí. V termodynamice jsou adiabatické procesy a izolované systémy velmi důležité. K pochopení pojmů klasické i statistické termodynamiky je nutné dobré porozumění těmto dvěma tématům v kombinaci s dalšími zahrnutými pojmy. Setkáváme se s adiabatickými procesy a izolovanými systémy, které jsou v našem každodenním životě téměř dokonalé. V tomto článku se budeme zabývat tím, jaký izolovaný systém a adiabatický proces jsou, jejich definice, další pojmy spojené s těmito dvěma, podobnosti izolovaných systémů a adiabatických procesů, některé příklady těchto dvou a nakonec rozdíl mezi izolovanými systémy a adiabatické procesy.

Co je izolovaný systém?

Izolovaný systém je systém, ve kterém není možný přenos hmoty ani energie s okolím. Jedná se o velmi důležitý pojem 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, ve kterém lze jak energii, tak látku přenášet s okolím. Termoska je nejlepším příkladem našeho každodenního života v izolovaném systému. I když okolí vesmíru není definováno, vesmír je považován za izolovaný systém. Proto je pro jakýkoli systém okolní prostředí stejné jako systém odstraněný z vesmíru. Předpokládejme, že existuje izolovaný systém, který pracuje na okolí. Protože mezi systémem a okolím není možná žádná výměna energie, musí být tento proces adiabatický. 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 se mohou vyskytovat hlavně dvěma způsoby. Prvním způsobem je izolovaný systém, jehož objem může být měněn. Jakýkoli proces probíhající za takových podmínek je adiabatickým procesem. Druhou metodou je práce na systému v zanedbatelné časové mezeře. Tímto způsobem není možný žádný přenos tepla mezi systémem a okolím. Komprese plynového čerpadla používaného k plnění trubek je dobrým příkladem adiabatického procesu. Volná expanze plynu je také adiabatickým procesem. Adiabatické procesy jsou také známé jako isocaloric procesy.