熱力学の基本原理は、2つのエンティティ間のエネルギー伝達のモードをカプセル化します。上記のエネルギー伝達が行われるプロセスはいくつかあり、これらのさまざまなプロセスは熱力学的プロセスと呼ばれます。それらは、圧力と体積、または温度とエントロピーの関数として表されることがよくあります。断熱と等エントロピーはそのようなプロセスの2つです。
断熱vs等エントロピー
断熱と等エントロピーという用語の違いは、関係するエネルギー伝達メカニズムと、その結果として生じるシステムの種類にあります。 2つの用語の意味はさまざまですが、熱力学の分野に関しては、特定のエネルギーシステムに課せられる外部条件を表しています。
用語 断熱 熱伝達がないことを意味します。つまり、エネルギーの伝達で熱が失われたり、獲得されたりすることはありません。したがって、それは断熱システムを構成します。それは理想的なエネルギー伝達プロセスを表しています。可逆的（内部エネルギーの合計が変化しない場合）または不可逆的（内部エネルギーの合計が変更される場合）の場合があります。断熱プロセスでは、システムとその周囲の間で交換される総熱はゼロです。結果として、システムの内部エネルギーの変化に影響を与える唯一の変数は、行われた作業です
等エントロピー 理想化された断熱プロセスを意味します–可逆的で、エントロピーに変化がないプロセスです。等エントロピー過程と断熱可逆過程はどちらもポリトロープ過程の一種です。ポリトロープ過程は、PVに従う過程です。 = C.この場合、Pは圧力を表し、Vは体積を表し、前述の2つのプロセスのnは？ Cは定数です。断熱プロセスは厳密に熱的に隔離されたシステムで発生しますが、等エントロピープロセスは発生しない場合があります。
断熱と等エントロピーの比較表
| 比較のパラメータ | 断熱 | 等エントロピー |
|---|---|---|
| 必須条件 | –完全に断熱されたシステム–熱伝達を促進する迅速なプロセス | –エントロピーは一定でなければなりません–可逆 |
| 理想気体の関係 | 可逆： PV? =定数不可逆： dU = -P（内線） dV（内部エネルギー、圧力、体積の変化の関数） | PV? 常に定数です |
| 総内部エネルギー（U = Q + W） | 内部エネルギーは、システムが熱的に分離されているために行われた仕事と同じです（Q = 0） | 内部エネルギーは、加えられた外部熱と行われた仕事の合計に等しい |
| エントロピー変化（ΔS） | 可逆 –エントロピーに変化はありません不可逆 –システムの正味の熱伝達と温度の関数として表されるエントロピーの変化。 | エントロピーは変更されません |
| 考えられるユースケース | ヒートバーストの気象現象 | タービン |
断熱とは何ですか？
断熱プロセスには、断熱膨張と断熱圧縮の2つのタイプがあります。理想気体の断熱膨張では、システム内の理想気体が機能するため、システムの温度が低下します。温度が下がるため、これは断熱冷却を構成します。逆に、理想気体の断熱圧縮では、熱的に隔離された環境で気体を含むシステムで作業が行われます。その結果、ガスの温度が上昇します。これにより、いわゆる断熱加熱が発生します。したがって、これらのプロパティは特定の実際のアプリケーションで使用されます。たとえば、膨張特性は冷却塔で採用され、圧縮特性はディーゼルエンジンで採用されています
等エントロピーとは何ですか？
等エントロピー過程は、その用語が示すように、正味の熱交換がない過程であり、さらに重要なことに、システムのエントロピーは一定です。可逆断熱プロセスでは、エントロピーの変化はゼロです。したがって、すべての可逆断熱プロセスも等エントロピープロセスを構成します。ただし、この場合、その逆が常に暗示されるとは限りません。断熱的ではない等エントロピー過程が存在します。等エントロピー過程の場合に注意すべき重要な点は、エントロピーが発生しないという変化です。
システムは、正のエントロピーと等しく反対の負のエントロピーの影響を受ける可能性があります。このような場合、2つのエントロピー値のバランスが取れているため、エントロピーの正味の変化はゼロのままです。このようなシステムは断熱的ではありませんが（熱的に分離されたシステムではないため）、等エントロピーです。ほとんどの等エントロピーシステムは、主に摩擦の欠如によっても特徴付けられます。この摩擦の欠如が、プロセスを可逆的かつ理想的な断熱プロセスにすることを可能にします。
断熱と等エントロピーの主な違い
結論
熱力学的プロセスがとることができる無数の経路があります。システムが提供する必要のある出力に基づいて、圧力、実行された作業などの変数をいじくり回すことができます。その結果、結果のユニークな組み合わせが現れます。断熱プロセスと等エントロピープロセスはどちらも、前提条件がそれぞれ熱エネルギーとエントロピーに関係する別個の熱力学システムの結果として発生します。それらはシステム条件が異なりますが、相互に排他的なシステムではありません。断熱過程と等エントロピー過程の両方が、実生活で重要なユースケースを持っています。
参考文献
1.https：//sci-hub.se/https：//aapt.scitation.org/doi/abs/10.1119/1.1973642。 http://www.asimow.com/reprints/PhilTrans_355_255.pdf3。
