Unterschied zwischen isothermen und adiabatischen Prozessen

Hauptunterschied - isothermer vs. adiabatischer Prozess

Die Thermodynamik verwendet die Konzepte isothermer Prozess und adiabatischer Prozess, um das Verhalten eines thermodynamischen Systems und seine Beziehung zu Temperaturänderungen zu erklären. Der isotherme Prozess ist ein Prozess, der bei konstanter Temperatur abläuft. Andere Systemparameter können jedoch entsprechend geändert werden. Adiabatischer Prozess beschreibt einen Prozess, bei dem keine Wärmeübertragung zwischen einem System und seiner Umgebung stattfindet. Hier sollte die Temperatur des Systems geändert werden, um jegliche Wärmeübertragung zu vermeiden. Dies zeigt, dass der Hauptunterschied zwischen isothermen und adiabatischen Prozessen darin besteht Der isotherme Prozess tritt bei konstanter Temperatur auf, während der adiabatische Prozess bei unterschiedlichen Temperaturen stattfindet.

Wichtige Bereiche

1. Was ist ein isothermer Prozess?
      - Definition, charakteristische Merkmale
2. Was ist ein adiabatischer Prozess?
      - Definition, charakteristische Merkmale
3. Was ist der Unterschied zwischen isothermen und adiabatischen Prozessen?
      - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Adiabatischer Prozess, Isothermischer Prozess, Umgebung, System, Thermodynamisches System

Was ist ein isothermer Prozess?

Ein isothermer Prozess ist ein thermodynamischer Prozess, der bei konstanter Temperatur abläuft. Dies bedeutet, dass ein isothermer Prozess in einem System stattfindet, in dem die Temperatur konstant ist. Um die Temperatur des Systems konstant zu halten, sollte Wärme aus dem System oder in das System übertragen werden.

Abgesehen davon ändern sich auch einige andere Faktoren des Systems während des Fortschreitens eines isothermen Prozesses wie innere Energie. Um die Temperatur des Systems aufrechtzuerhalten, kann es in einem Wärmebad gehalten werden. Dann können wir durch Regulierung der Temperatur des Wärmebades die Temperatur des Systems auf ein geeignetes Niveau regeln.

Abbildung 1: Eine Kurve für einen isothermen Prozess bezüglich eines idealen Gases.

Beispiele für isotherme Prozesse umfassen Phasenwechsel von Materie, Schmelzen von Material, Verdampfung usw. Eine industrielle Verwendung eines isothermen Prozesses ist eine Carnot-Wärmekraftmaschine. Um die Temperatur des Systems aufrechtzuerhalten, sollte entweder am System gearbeitet werden oder durch das System in der Umgebung. Durch die Arbeit mit dem Gas wird die innere Energie erhöht und die Temperatur erhöht. Wenn jedoch die Temperatur höher ist als das erforderliche Niveau, wird das System in der Umgebung gearbeitet. Dann wird die Temperatur des Systems gesenkt, da die Energie als Wärme an die Umgebung abgegeben wird.

Was ist ein adiabatischer Prozess?

Ein adiabatischer Prozess ist ein thermodynamischer Prozess, der ohne Wärmeübertragung zwischen einem System und seiner Umgebung stattfindet. Hier wird weder Wärme noch Materie in oder aus dem System übertragen. Daher ist im adiabatischen Prozess die einzige Art, wie Energie zwischen einem System und seiner Umgebung übertragen wird, nur Arbeit.

Abbildung 2: Ein adiabatischer Prozess

Ein adiabatischer Prozess kann durch schnelle Durchführung des Prozesses aufrechterhalten werden. Wenn wir beispielsweise ein Gas in einem Zylinder schnell komprimieren, bleibt dem System nicht genug Zeit, um Wärmeenergie an die Umgebung zu übertragen. In adiabatischen Prozessen ändert die Arbeit des Systems die innere Energie des Systems.

Unterschied zwischen isothermen und adiabatischen Prozessen

Definition

Isothermer Prozess: Ein isothermer Prozess ist ein thermodynamischer Prozess, der bei konstanter Temperatur abläuft.

Adiabatischer Prozess: Ein adiabatischer Prozess ist ein thermodynamischer Prozess, der ohne Wärmeübertragung zwischen einem System und seiner Umgebung stattfindet.

Wärmeübertragung

Isothermer Prozess: Bei isothermen Prozessen kann Wärmeübertragung beobachtet werden.

Adiabatischer Prozess: Bei adiabatischen Prozessen findet keine Wärmeübertragung statt.

Temperatur

Isothermer Prozess: Die Temperatur ist für isotherme Prozesse konstant.

Adiabatischer Prozess: Die Temperatur kann in adiabatischen Prozessen geändert werden.

Arbeit

Isothermer Prozess: Bei isothermen Prozessen beruht die geleistete Arbeit auf der Änderung des Nettowärmegehalts des Systems.

Adiabatischer Prozess: In adiabatischen Prozessen beruht die geleistete Arbeit auf der Änderung der inneren Energie.

Fazit

Isotherme und adiabatische Prozesse sind thermodynamische Prozesse. Diese Prozesse beschreiben die Beziehung zwischen der inneren Energie eines Systems und seinen Veränderungen. Der Hauptunterschied zwischen dem isothermen und dem adiabatischen Prozess besteht darin, dass der isotherme Prozess bei konstanter Temperatur abläuft, während der adiabatische Prozess bei unterschiedlichen Temperaturen stattfindet.

Verweise:

1. "Isothermischer Prozess" Von Yuta Aoki - Original (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. "Adiabatischer Prozess" von Yuta Aoki - Original (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia

Verweise:

1. Jones, Andrew Zimmerman. „Die Definition des isothermen Prozesses.“ ThoughtCo, hier erhältlich.
2. „Isothermischer Prozess“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 12. Oktober 2017, hier verfügbar.
3. "Adiabatischer Prozess". Hyperphysik. Hier verfügbar.