Ambos Adiabático e isotérmico os processos são parte integrante da termodinâmica, mas ambos são totalmente diferentes um do outro.
Um processo adiabático é submetido de tal forma que nenhum calor entra ou sai do sistema durante todo o processo, ou seja,
Um processo isotérmico é um processo em que a temperatura permanece constante ao longo de todo o processo, ou seja,
Processo Adiabático vs Isotérmico
As principais diferenças entre o processo Adiabático e Isotérmico estão listadas abaixo:
Processo Adiabático | Processo Isotérmico |
A transferência de calor ocorre durante o processo. | Nenhum transferência de calor e massa durante o processo. |
A temperatura permanece constante. | A temperatura de um processo adiabático muda devido à variação do sistema interno. |
O trabalho realizado é devido à transferência de calor no sistema. | O trabalho realizado é principalmente o resultado da mudança na energia interna dentro do sistema. |
A transformação ocorre no sistema é muito lenta | A transformação ocorre no sistema é muito rápida. |
Para manter a temperatura constante, ocorre adição e subtração de calor. | Não há nenhuma mudança no calor, então nenhuma adição ou subtração de calor ocorre |
Curva adiabática vs curva isotérmica
Certas diferenças podem ser observadas entre Adiabático e isotérmico processos dependendo das mudanças ocorrem na pressão, volume, temperatura etc. durante o processo.
Curva adiabática | Curva isotérmica |
Esta curva é uma representação da relação entre pressão e volume de uma dada massa de gás quando não há mudança de temperatura durante todo o processo. | Esta curva é uma representação da relação entre pressão e volume de uma determinada massa de gás quando não há transferência de calor durante todo o processo. |
É representado pela equação PV = constante | É representado pela equação, |
Crédito de imagem: aprendizado de luz
Na figura acima, as curvas isotérmicas e adiabáticas são plotadas. Ambos os processos isotérmicos
e Adiabático (Q = 0) começa do mesmo ponto A. No caso do processo isotérmico para manter a temperatura constante, a transferência de calor ocorre entre o sistema e o ambiente devido ao qual durante o processo isotérmico mais trabalho deve ser feito.
A pressão permanece mais alta no processo isotérmico do que no processo adiabático, gerando mais trabalho. A temperatura e a pressão finais para o caminho adiabático (ponto C) estão abaixo da curva isotérmica, indicando um valor mais baixo, embora o volume final de ambos os processos seja o mesmo.
Expansão Adiabática vs Expansão Isotérmica
Crédito de imagem: A_level_Física
Na figura acima representa a isotérmica e expansão adiabática de um gás ideal que está inicialmente à pressão p1.
Para ambos Expansão adiabática e isotérmica o volume começa em V1 e termina em V2 (V2> V1) Se integrarmos as curvas na figura acima, obteremos trabalho positivo para ambos os casos, o que implica que o trabalho realizado é feito apenas pelo sistema.
Em caso de processo de Expansão, Wisotérmico>Wadiabático .
Isso significa que a expansão isotérmica faz maior trabalho do que adiabático expansão.
Trabalho realizado em adiabático processo ,
Trabalho realizado em um processo de expansão isotérmica
Na expansão adiabática, o trabalho é feito pelo gás, o que implica que o trabalho realizado é positivo, uma vez que Ti >Tf a temperatura do gás cai. A pressão final obtida em uma expansão adiabática é menor que a pressão final de expansão isotérmica. A área sob a curva isotérmica é maior do que sob a curva adiabática, o que implica que mais trabalho é feito pela expansão isotérmica do que pela expansão adiabática.
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Umidificação Adiabática vs Isotérmica
Nos processos de umidificação adiabático e isotérmico, são necessários aproximadamente 1000 BTU por libra (2.326 KJ / kg) de água para transformar a água de um líquido em um vapor.
A umidificação ocorre quando a água absorveu calor suficiente para evaporar. Dois métodos comuns de umidificação usados são: isotérmico e adiabático. Na umidificação isotérmica, a água fervente é a principal fonte de energia. Na umidificação adiabática, o ar circundante é usado como fonte de energia.
Na umidificação adiabática, o ar e a água estão em contato direto, que não é aquecido. Geralmente, um meio úmido ou um mecanismo de pulverização é necessário para pulverizar a água diretamente no ar e o calor da atmosfera circundante causa a evaporação da água.
Na umidificação isotérmica, o vapor de vapor é produzido a partir de energia externa e o vapor é injetado diretamente no ar. Uma fonte de energia externa como o gás natural, eletricidade ou uma caldeira a vapor é sempre necessário para o processo de umidificação a vapor. Essas fontes de energia transferem energia para a água em sua forma líquida e então ocorre a transformação de líquido em vapor.
A umidificação isotérmica e adiabática é usada em aplicações comerciais e industriais para manter um nível de umidade de ponto de ajuste em suas áreas de trabalho.
Crédito de imagem: pdfs.semanticscholar.org
O referido diagrama representa o processo psicométrico para umidificação adiabática ou evaporativa e isotérmica ou a vapor. Para umidificar o ar até a condição de set point, para umidificação adiabática o ar segue o caminho de D a C e no caso de umidificação isotérmica o ar segue o caminho B a C.
Para ambos os processos de umidificação, é necessária uma fonte de energia externa para aquecer o ar antes da umidificação de A para B e de A para D.
Trabalho realizado Adiabático vs Isotérmico
O processo isotérmico segue PV = constante, enquanto o processo adiabático segue PVꝩ = constante onde ꝩ> 1.
No caso de processos de expansão e compressão Isotérmicos, o trabalho realizado é maior do que a magnitude do trabalho realizado para um processo Adiabático. Embora o trabalho realizado durante uma compressão adiabática seja menos negativo do que a compressão isotérmica, a quantidade de trabalho é comparada apenas em termos de magnitude.
Trabalho realizado em um processo Adiabático
Trabalho realizado em um processo Adiabático
Trabalho realizado em um processo isotérmico
Módulo em massa adiabático vs isotérmico
Com o Módulo a granel de um gás podemos medir sua compressibilidade.
Quando uma pressão uniforme é aplicada a um gás, a razão entre a mudança na pressão do gás e a deformação volumétrica dentro dos limites elásticos é chamada de módulo em massa. K é usado para denotar o módulo em massa.
Crédito de imagem: conceitos-de-física. com
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Módulo de massa, K = - VdP / dV
O sinal negativo indica que quando o gás é comprimido devido à aplicação de pressão, o volume do gás diminui.
Uma mudança na pressão de um gás é observada tanto no processo adiabático quanto no isotérmico.
Para processo isotérmico, PV = constante
No caso do processo isotérmico, o módulo de massa é igual à sua pressão.
Para o processo Adiabático,
Diagrama adiabático vs isotérmico PV
Um diagrama PV é mais amplamente usado em termodinâmica para descrever as mudanças correspondentes na pressão e no volume de um sistema. Cada ponto no diagrama representa um estado diferente de um gás.
Diagrama PV do Processo Isotérmico e Adiabático O processo é semelhante, mas o gráfico isotérmico é mais inclinado.
Crédito da imagem: física.troca de pilha
Do PV diagrama do processo isotérmico, podemos ver um gás ideal manter uma temperatura constante trocando calor com seu entorno. Por outro lado PV diagrama do processo adiabático representa um gás ideal com mudança de temperatura, mantendo nenhuma troca de calor entre o sistema e o ambiente.
Eu sou Sangeeta Das. Concluí meu mestrado em Engenharia Mecânica com especialização em Motores IC e Automóveis. Tenho cerca de dez anos de experiência abrangendo indústria e academia. Minha área de interesse inclui Motores IC, Aerodinâmica e Mecânica dos Fluidos. Você pode me encontrar em