Prinsip asas termodinamik merangkumi cara pemindahan tenaga antara dua entiti. Terdapat beberapa proses di mana pemindahan tenaga tersebut berlaku, dan pelbagai proses ini dipanggil proses termodinamik. Mereka sering diwakili sebagai fungsi tekanan dan isipadu atau suhu dan entropi. Adiabatik dan Isentropik adalah dua daripada proses tersebut.
Adiabatik vs Isentropik
Perbezaan antara istilah adiabatik dan isentropik terletak pada mekanisme pemindahan tenaga yang terlibat dan jenis sistemnya. Kedua-dua istilah tersebut mempunyai makna yang berbeza-beza, namun berkenaan dengan bidang termodinamik, ia mewakili keadaan luaran yang dikenakan ke atas sistem tenaga tertentu.
Istilah adiabatik bermakna tiada pemindahan haba iaitu haba tidak hilang mahupun diperoleh dalam pemindahan tenaga. Oleh itu, ia membentuk sistem penebat haba. Ia mewakili proses pemindahan tenaga yang ideal. Ia mungkin boleh diterbalikkan (di mana jumlah tenaga dalaman kekal tidak berubah) atau tidak boleh diterbalikkan (jumlah tenaga dalaman diubah). Dalam proses adiabatik, jumlah haba yang ditukar antara sistem dan sekelilingnya adalah sifar. Akibatnya, satu-satunya pembolehubah yang mempengaruhi perubahan dalam tenaga dalaman sistem ialah kerja yang dilakukan
Isentropik menandakan proses adiabatik yang ideal - yang boleh diterbalikkan dan tidak mengalami perubahan dalam entropi. Kedua-dua proses isentropik dan proses boleh balik adiabatik adalah jenis proses politropik. Proses politropik ialah proses yang mematuhi PV = C. Dalam kes ini, P mewakili tekanan, V mewakili isipadu dan n dalam dua proses yang dinyatakan di atas ialah ? dan C ialah pemalar. Proses adiabatik berlaku dalam sistem terpencil secara ketat manakala proses isentropik mungkin tidak.
Jadual Perbandingan Antara Adiabatik dan Isentropik
| Parameter Perbandingan | Adiabatik | Isentropik |
|---|---|---|
| Syarat Penting | – Sistem penebat sempurna– Proses pantas untuk memudahkan pemindahan haba | – Entropi mesti kekal malar– Boleh diterbalikkan |
| Hubungan Gas Ideal | Boleh diterbalikkan: PV? = MalarTidak boleh diterbalikkan: dU = -P(ext) dV (Fungsi perubahan tenaga dalaman, tekanan dan isipadu) | PV? sentiasa tetap |
| Jumlah Tenaga Dalaman(U = Q + W) | Tenaga dalaman adalah sama dengan kerja yang dilakukan kerana sistem diasingkan secara terma (Q = 0) | Tenaga dalaman adalah sama dengan penjumlahan haba luaran yang digunakan dan kerja yang dilakukan |
| Perubahan Entropi (ΔS) | Boleh diterbalikkan - Tiada perubahan dalam entropiTak boleh balik – Perubahan dalam entropi diwakili sebagai fungsi pemindahan haba bersih dan suhu sistem. | Entropi kekal tidak berubah |
| Kemungkinan Kes Penggunaan | Fenomena meteorologi letusan haba | Turbin |
Apa itu Adiabatik?
Proses adiabatik boleh terdiri daripada dua jenis – pengembangan adiabatik dan mampatan adiabatik. Dalam pengembangan adiabatik gas ideal, gas ideal dalam sistem melakukan kerja dan oleh itu suhu sistem menurun. Disebabkan oleh penurunan suhu, ini membentuk penyejukan adiabatik. Sebaliknya, dalam pemampatan adiabatik gas ideal, kerja dilakukan pada sistem yang terdiri daripada gas dalam persekitaran terpencil secara haba. Akibatnya, suhu gas meningkat. Ini menimbulkan apa yang dipanggil pemanasan adiabatik. Akibatnya, sifat ini digunakan dalam aplikasi kehidupan sebenar yang khusus. Sebagai contoh, sifat pengembangan digunakan dalam menara penyejuk dan sifat mampatan digunakan dalam enjin diesel
Apakah Isentropic?
Proses isentropik, seperti yang dicadangkan oleh istilah, adalah proses yang tiada pertukaran haba bersih dan yang lebih penting, entropi sistem adalah pemalar. Dalam proses adiabatik boleh balik, perubahan entropi adalah sifar. Oleh itu, semua proses adiabatik boleh balik juga membentuk proses isentropik. Walau bagaimanapun, sebaliknya tidak selalu tersirat dalam kes ini. Terdapat proses isentropik yang bukan adiabatik. Perkara penting yang perlu diperhatikan dalam kes proses isentropik ialah perubahan entropi tidak berlaku.
Sistem ini mungkin tertakluk kepada entropi positif dan entropi negatif yang sama dan bertentangan. Dalam kes sedemikian, perubahan bersih dalam entropi masih kekal sifar kerana kedua-dua nilai entropi mengimbangi antara satu sama lain. Sistem sedemikian bukan adiabatik (kerana ia bukan sistem terpencil secara terma) tetapi bersifat isentropik. Kebanyakan sistem isentropik juga dicirikan terutamanya oleh kekurangan geseran. Kekurangan geseran inilah yang membolehkan proses itu boleh diterbalikkan dan proses adiabatik yang ideal.
Perbezaan Utama Antara Adiabatik dan Isentropik
Kesimpulan
Terdapat pelbagai laluan yang boleh diambil oleh proses termodinamik. Berdasarkan keluaran yang diperlukan sistem, pembolehubah seperti tekanan, kerja yang dilakukan boleh dibuat-buat. Akibatnya, kombinasi hasil yang unik muncul. Proses adiabatik dan proses isentropik kedua-duanya berlaku sebagai hasil daripada sistem termodinamik yang berbeza di mana prasyarat masing-masing berkaitan dengan tenaga haba dan entropi. Walaupun ia berbeza dalam keadaan sistemiknya, ia bukanlah sistem yang saling eksklusif. Kedua-dua proses adiabatik dan proses isentropik mempunyai kes penggunaan yang ketara dalam kehidupan sebenar.
Rujukan
1. https://sci-hub.se/https://aapt.scitation.org/doi/abs/10.1119/1.1973642. http://www.asimow.com/reprints/PhilTrans_355_255.pdf3.
