Différence entre adiabatique et polytropique

Le différence clé entre les processus adiabatiques et polytropiques est que Dans les processus adiabatiques, aucun transfert de chaleur ne se produit alors que dans les processus polytropiques, le transfert de chaleur se produit.

En chimie, nous divisons l'univers en deux parties. La partie que nous allons étudier est «un système», et le reste est «l'environnement». Un système peut être un organisme, un récipient de réaction ou même une seule cellule. Nous pouvons distinguer les systèmes les uns des autres par le type d'interactions qu'ils ont ou par les types d'échanges ont lieu. Nous pouvons classer les systèmes en deux groupes comme des systèmes ouverts et fermés. Parfois, les choses et l'énergie peuvent passer par les limites du système. L'énergie échangée peut prendre plusieurs formes telles que l'énergie lumineuse, l'énergie thermique, l'énergie sonore, etc. Si l'énergie d'un système change à cause d'une différence de température, nous disons qu'il y a eu un flux de chaleur. Adiabatique et polytropique sont deux processus thermodynamiques liés au transfert de chaleur dans les systèmes.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que l'adiabatique
3. Qu'est-ce que le polytropique
4. Comparaison côte à côte - Adiabatique vs polytropique sous forme tabulaire
5. Résumé

Qu'est-ce que l'adiabatique?

Le changement adiabatique est celui dans lequel aucune chaleur n'est transférée dans ou hors du système. Cette limitation de transfert de chaleur se produit principalement de deux manières. L'une consiste à utiliser une limite thermiquement isolée afin qu'aucune chaleur ne puisse entrer ou exister. Par exemple, une réaction que nous réalisons dans un flacon Dewar est adiabatique. Deuxièmement, un processus adiabatique se produit lorsqu'un processus se déroule très rapidement; Ainsi, il ne reste plus de temps pour transférer de la chaleur à l'intérieur et à l'extérieur.

Dans la thermodynamique, nous pouvons montrer des changements adiabatiques comme dq = 0 où q est l'énergie thermique. Dans ces cas, il existe une relation entre la pression et la température. Par conséquent, le système change en raison de la pression dans les conditions adiabatiques.

Par exemple, pensez à ce qui se passe dans la formation des nuages ​​et les courants de convection à grande échelle. À des altitudes plus élevées, il y a une pression atmosphérique plus faible. Lorsque l'air chauffe, il a tendance à monter. Parce que la pression atmosphérique extérieure est faible, la parcelle d'air augmentant tentera de se développer. Lors de l'expansion, les molécules d'air fonctionnent, et cela modifiera leur température. C'est pourquoi la température réduit en augmentant.

Figure 01: La formation des nuages ​​est un exemple de processus adiabatique

Selon la thermodynamique, l'énergie dans la parcelle d'air reste constante, mais elle peut être convertie en différentes formes d'énergie (pour faire le travail d'extension ou peut-être pour maintenir sa température). Cependant, il n'y a pas d'échange de chaleur avec l'extérieur. Nous pouvons également appliquer ce même phénomène à la compression de l'air (e.g., un piston). Dans cette situation, lorsque le colis d'air comprime la température augmente. Ces processus sont appelés chauffage et refroidissement adiabatiques.

Qu'est-ce que le polytropique?

Le processus polytropique se produit avec un transfert de chaleur. Cependant, le transfert de chaleur se produit de manière réversible dans ce processus.

Figure 02: Souffler un ballon sous le soleil chaud est un exemple de processus polytropique

Lorsqu'un gaz subit ce type de transfert de chaleur, l'équation suivante est vraie pour un processus polytropique.

PVN = constant

Où p est la pression, v est le volume et n est une constante. Par conséquent, pour maintenir PV constant dans le processus d'expansion / compression de gaz polytropique, l'échange de chaleur et de travail se déroule entre le système et l'environnement. Par conséquent, le polytropique est un processus non adiabatique.

Quelle est la différence entre adiabatique et polytropique?

Le changement adiabatique est celui dans lequel aucune chaleur n'est transférée dans ou hors du système pendant que le processus polytropique se produit avec un transfert de chaleur. Par conséquent, la principale différence entre les processus adiabatiques et polytropiques est que dans les processus adiabatiques, aucun transfert de chaleur ne se produit alors que dans les processus polytropiques, le transfert de chaleur se produit. De plus, l'équation dq = 0 est vraie pour le processus adiabatique tandis que l'équation PVN = constante est vraie pour le processus polytropique.

Résumé - Adiabatique vs polytropique

Le processus adiabatique et polytropique est deux processus thermodynamiques importants. La principale différence entre les processus adiabatiques et polytropiques est que dans les processus adiabatiques, aucun transfert de chaleur ne se produit alors que dans les processus polytropiques, le transfert de chaleur se produit.

Référence:

1. LibreTexts. «3.6: Processus adiabatiques pour un gaz idéal.”Physics LiberTexts, LibreTexts, 11 mars. 2018. Disponible ici  

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