あまり一般的な用語ではありませんが、熱力学はクラスの全員によって研究されています。省エネと仕事をするためのエネルギーを扱うさまざまなプロセスは、私たちに馴染みのあるものになっています。実生活での重要性はわかりませんが、さまざまな種類の研究に役立ちます。
このような2つの熱力学的プロセスは、断熱と等温であり、互いに非常に異なる特性を持っています。
断熱vs等温
断熱と等温の違いは、断熱の場合は熱伝達がないのに対し、等温は周囲からの熱伝達を可能にすることです。断熱プロセス中の温度は、システム内で変動が発生するにつれて変化しますが、等温プロセスでは、システム内で全体的な温度が一定になります。
等カロリープロセスとも呼ばれる熱力学的プロセスである断熱プロセスでは、熱がシステムに浸透しません。これにより、システムの変動による圧力の低下と温度の変動が発生します。ガスはまた、膨張するときに冷却する傾向があります。等温プロセスとは逆です。
温度が一定に保たれ、熱伝達の代わりとなる熱力学的プロセスは、等温プロセスとして知られています。圧力は体積と比較してより高くなりますが、そのようなタイプのプロセスでは変換速度が非常に遅くなります。温度を維持するために、熱は周囲から放出または追加されます。
断熱と等温の比較表
| 比較のパラメータ | 断熱 | 等温 |
| 意味 | システムと周囲の間で熱力学的プロセスが発生し、熱伝達はゼロです。 | 温度が一定に保たれる熱力学的プロセス。 |
| 温度 | プロセスのばらつきにより、温度が変化します。 | プロセス全体を通して温度は一定に保たれます。 |
| 熱伝達 | このようなプロセスでは熱伝達はありません。 | このようなプロセスでは熱の伝達があります。 |
| 自然 | このようなプロセスでは、変換は高速で行われます。 | このようなプロセスでは、変換は遅い速度で発生します。 |
| プレッシャー | ボリュームと比較して、圧力は低くなります。 | ボリュームと比較して、圧力はより高くなります。 |
断熱とは何ですか？
熱力学の第1法則に関連して、断熱プロセスには正味の熱伝達がなく、熱の最終的な変化はありません。このプロセスでは、温度が変化し、体積に比べて圧力が低くなり、熱エネルギーが一定に保たれるように再形成されます。
ガスで最も明確に見られる断熱プロセスは、エネルギーが生成も破壊もされないというエネルギー保存の法則に関連しています。したがって、これにより、システムに存在する熱エネルギーが機能するか、システムの内部エネルギーを変動させるか、または両方の合併を行うと言われています。熱は消えることはできません。
断熱プロセス方程式：
PVγ=一定
ここで、Pはシステムの圧力、Vはシステムの体積、γは断熱指数であり、一定の圧力Cpでの熱容量と一定の体積Cvでの熱容量の比として定義されます。
等温とは何ですか？
システムの温度が変化せず、体積と圧力が変化しても一定に保たれる熱力学的プロセス。変態速度が遅く、システム内の温度を一定に保つために熱を変えることができます。
このプロセスは、発電所、熱機関、およびそのような多くの現代の機械の動作の基盤として機能します。それとは別に、その重要性は、宇宙科学、地質学、生物学、惑星科学などの多くの分野にあります。
等温プロセスのいくつかの例は次のとおりです。
断熱と等温の主な違い
結論
私たちが化学の授業で出くわした熱力学的プロセスのこれらの両方の用語。議論された両方のプロセスは、極が離れているそれらの振る舞いを持っています。上記のすべての違いを見ることができ、これら2つを区別することができます。
これら両方のプロセスの研究は、生体の体温調節を理解するのに役立ちます。生物学的研究に関しては、熱、温度、エネルギー、およびそれらの間の関係を調べることが非常に重要です。気象学でもさらに役立ちます。これらの研究は、日常生活においても私たちを助けてくれました。したがって、それらについて、およびそれらがどのように機能するか、そのようなプロセスの背後にある理由を知ることは非常に役立ちます。
