Адиабата vs. изотерма: почему газы передают тепло по-разному. Термодинамический дуэт: простое объяснение различий между адиабатой и изотермой

Адиабата и изотерма - это два термодинамических процесса, которые описывают изменение состояния газа. Давайте рассмотрим их подробнее.

Адиабатический процесс



Определение

 Адиабатический процесс - это процесс, в ходе которого тепло не передается между системой и окружающей средой. То есть, внешний теплообмен полностью отсутствует.

Характеристики

 В адиабатическом процессе внутренняя энергия газа изменяется только за счет работы, совершаемой газом при сжатии или расширении, без теплообмена с окружающей средой.

Уравнение состояния

 Для адиабатического процесса используется уравнение Пуассона P

V

γ



=

const



PV^\gamma = \text{const}









P

V



γ

















=







const











, где P



P









P









 - давление, V



V









V









 - объем, а γ



\gamma









γ









 - отношение теплоемкостей газа при постоянном давлении и постоянном объеме.





Изотермический процесс



Определение

 Изотермический процесс - это процесс, при котором температура системы остается постоянной. В данном случае газ обменивает тепло с окружающей средой, чтобы поддерживать постоянную температуру.

Характеристики

 В процессе изотермии давление и объем газа связаны уравнением состояния P

V

=

const



PV = \text{const}









P

V



=







const











.

Пример

 Пусть у нас есть идеальный газ, и мы поддерживаем его в изотермическом процессе. Если начальное давление газа уменьшается, то объем газа увеличивается так, чтобы продолжать соблюдение уравнения состояния P

V

=

const



PV = \text{const}









P

V



=







const











.







Пример


Представим, что у нас есть поршневой цилиндр, в котором находится идеальный газ. Если мы быстро толкаем поршень в цилиндре, сжимая газ, и при этом не даем ему обмениваться теплом с окружающей средой, это может быть адиабатическим процессом. Если же мы медленно толкаем поршень так, чтобы температура газа оставалась постоянной, то это будет изотермическим процессом.

Другие статьи по теме:

• Чем отличается формула от функции
• Чем отличается i40 от sonata
• Чем отличается фраппе от фраппучино
• Чем отличается домра от мандолины
• Чем синагога отличается от храма