Tofauti kuu kati ya michakato ya adiabatic na polytropiki ni kwamba katika michakato ya adiabatic hakuna uhamishaji joto hutokea ilhali katika michakato ya polytropiki uhamishaji joto hutokea.
Katika kemia, tunagawanya ulimwengu katika sehemu mbili. Sehemu tunayoenda kujifunza ni "mfumo", na iliyobaki ni "inayozunguka". Mfumo unaweza kuwa kiumbe, chombo cha athari au hata seli moja. Tunaweza kutofautisha mifumo kutoka kwa kila mmoja kwa aina ya mwingiliano walio nao au kwa aina za ubadilishanaji hufanyika. Tunaweza kuainisha mifumo katika vikundi viwili kama mifumo iliyofunguliwa na iliyofungwa. Wakati mwingine mambo na nishati zinaweza kupitia mipaka ya mfumo. Nishati inayobadilishwa inaweza kuchukua aina kadhaa kama vile nishati ya mwanga, nishati ya joto, nishati ya sauti, n.k. Nishati ya mfumo ikibadilika kwa sababu ya tofauti ya halijoto, tunasema kumekuwa na mtiririko wa joto. Adiabatic na polytropic ni michakato miwili ya halijoto inayohusiana na uhamishaji joto katika mifumo.
Adiabatic ni nini?
Mabadiliko ya adiabatic ni yale ambayo hakuna joto linalohamishwa ndani au nje ya mfumo. Kikomo hiki cha uhamisho wa joto hutokea hasa kwa njia mbili. Moja ni kwa kutumia mpaka wa maboksi ya joto ili hakuna joto linaloweza kuingia au kuwepo. Kwa mfano, majibu tunayofanya kwenye chupa ya Dewar ni ya adiabatic. Pili, mchakato wa adiabatic hutokea wakati mchakato unafanyika kwa haraka sana; kwa hivyo, hakuna wakati uliobaki wa kuhamisha joto ndani na nje.
Katika thermodynamics, tunaweza kuonyesha mabadiliko ya adiabatic kama dQ=0 ambapo Q ni nishati ya joto. Katika matukio haya, kuna uhusiano kati ya shinikizo na joto. Kwa hivyo, mfumo hubadilika kutokana na shinikizo katika hali ya adiabatic.
Kwa mfano, fikiria kile kinachotokea katika uundaji wa wingu na mikondo mikubwa ya kupitisha. Katika urefu wa juu, kuna shinikizo la chini la anga. Wakati hewa inapokanzwa, inaelekea kwenda juu. Kwa sababu shinikizo la nje la hewa ni la chini, sehemu ya hewa inayoinuka itajaribu kupanua. Wakati wa kupanua, molekuli za hewa hufanya kazi, na hii itabadilisha joto lao. Ndiyo maana halijoto hupungua inapopanda.
Kielelezo 01: Uundaji wa Wingu ni Mfano wa Mchakato wa Adiabatic
Kulingana na thermodynamics, nishati katika kifurushi cha hewa hubaki bila kubadilika, lakini inaweza kubadilishwa kuwa aina tofauti za nishati (kufanya kazi ya upanuzi au labda kudumisha halijoto yake). Hata hivyo, hakuna kubadilishana joto na nje. Tunaweza kutumia jambo hili hili kwa mgandamizo wa hewa pia (k.g., bastola). Katika hali hiyo, wakati sehemu ya hewa inapunguza joto huongezeka. Michakato hii inaitwa adiabatic inapokanzwa na kupoeza.
Polytropic ni nini?
Mchakato wa polytropiki hutokea kwa uhamishaji wa joto. Hata hivyo, uhamishaji joto hutokea kwa njia ya kugeuzwa katika mchakato huu.
Kielelezo 02: Kupuliza Puto kwenye Jua Joto ni Mfano wa Mchakato wa Polytropiki
Gesi inapopitia aina hii ya uhamishaji joto, mlinganyo ufuatao ni kweli kwa mchakato wa politropiki.
PVn=mara kwa mara
P ni shinikizo, V ni sauti na n ni ya kudumu. Kwa hivyo, ili kushikilia PV mara kwa mara katika mchakato wa upanuzi/mgandamizo wa gesi ya polytropiki, ubadilishanaji wa joto na kazi hufanyika kati ya mfumo na unaozunguka. Kwa hivyo, polytropiki ni mchakato usio wa adiabatic.
Nini Tofauti Kati ya Adiabatic na Polytropic?
Mabadiliko ya adiabatic ni yale ambayo hakuna joto linalohamishwa ndani au nje ya mfumo huku mchakato wa politropiki ukitokea kwa uhamishaji wa joto. Kwa hivyo, tofauti kuu kati ya michakato ya adiabatic na polytropic ni kwamba katika michakato ya adiabatic hakuna uhamishaji wa joto hutokea ambapo katika michakato ya polytropiki uhamishaji wa joto hufanyika. Zaidi ya hayo, equation dQ=0 ni kweli kwa mchakato wa adiabatic wakati equation PVn=constant ni kweli kwa mchakato wa polytropiki.
Muhtasari – Adiabatic vs Polytropic
Michakato ya Adiabatic na polytropiki ni michakato miwili muhimu ya halijoto. Tofauti kuu kati ya michakato ya adiabatic na polytropic ni kwamba katika michakato ya adiabatic hakuna uhamishaji wa joto hutokea ilhali katika michakato ya politropiki uhamishaji joto hutokea.
