Adyabatik ve izentropik süreçler arasındaki temel fark, adyabatik süreçlerin ya tersinir ya da tersinmez olabilmesidir, izentropik bir süreç ise tersine çevrilebilir bir süreçtir.
Kimyada evreni ikiye böleriz. Bizim ilgilendiğimiz kısım bir sistem, geri kalan kısım ise çevresidir. Bir sistem bir organizma, bir reaksiyon kabı veya hatta tek bir hücre olabilir. Sistemleri, sahip oldukları etkileşim türlerine veya gerçekleşen değişim türlerine göre ayırt edebiliriz. Bazen sistem sınırları boyunca madde ve enerji değişimi. Değiştirilen enerji, ışık enerjisi, ısı enerjisi, ses enerjisi vb. gibi çeşitli biçimlerde olabilir. Bir sistemin enerjisi sıcaklık farkından dolayı değişiyorsa, ısı akışı olmuştur deriz. Bununla birlikte, bazı işlemler sıcaklık değişimlerini içerir, ancak ısı akışı yoktur; bunlar adyabatik süreçler olarak bilinir. İzantropik süreç, bir tür adyabatik süreçtir.
Adyabatik Süreçler Nelerdir?
Adyabatik değişim, sistemin içine veya dışına ısı transferinin olmadığı bir değişimdir. Isı transferi esas olarak iki şekilde durdurulabilir. Biri, ısının içeri girip çıkmaması için termal olarak yalıtılmış bir sınır kullanmaktır. Örneğin, bir Dewar şişesinde meydana gelen bir reaksiyon adyabatiktir. Adyabatik bir sürecin gerçekleşebileceği diğer yöntem, bir sürecin çok hızlı gerçekleştiği zamandır; böylece ısıyı içeri ve dışarı aktarmak için zaman kalmaz.
Termodinamikte, adyabatik değişiklikleri dQ=0 ile gösteriyoruz. Bu durumlarda, basınç ve sıcaklık arasında bir ilişki vardır. Bu nedenle sistem, adyabatik koşullarda basınç nedeniyle değişikliklere uğrar. Bulut oluşumunda ve büyük ölçekli konveksiyonel akımlarda olan budur. Daha yüksek irtifalarda, daha düşük atmosfer basıncı vardır. Hava ısındığında, yükselme eğilimindedir. Dış hava basıncı düşük olduğu için yükselen hava parseli genişlemeye çalışacaktır. Genişlerken hava molekülleri çalışır ve bu onların sıcaklıklarını etkiler. Bu yüzden yükselirken sıcaklık düşer.
Şekil 01: Bir Grafikte Adyabatik Süreç
Termodinamiğe göre, parseldeki enerji sabit kalır, ancak genleşme işini yapmak veya sıcaklığını korumak için dönüştürülebilir. Dış ortam ile ısı alışverişi yoktur. Bu aynı fenomen, hava sıkıştırması için de geçerlidir (örneğin, bir piston). Bu durumda hava parseli sıkıştığında sıcaklık artar. Bu işlemlere adyabatik ısıtma ve soğutma denir.
İzentropik Süreçler nelerdir?
Kendiliğinden süreçler evrenin entropisini arttırır. Bu olduğunda, sistem entropisi veya çevreleyen entropi artabilir. Sistem entropisi sabit kaldığında izentropik bir süreç gerçekleşir.
Şekil 02: Bir İzentropik Süreç
Tersinir bir adyabatik süreç, izantropik bir sürece bir örnektir. Ayrıca izentropik bir süreçteki sabit parametreler entropi, denge ve ısı enerjisidir.
Adyabatik ve İzentropik Süreçler Arasındaki Fark Nedir?
Adyabatik süreç, ısı transferinin olmadığı bir süreçtir, izentropik süreç ise hem adyabatik hem de tersinir olan idealize edilmiş bir termodinamik süreçtir. Bu nedenle, adyabatik ve izentropik süreçler arasındaki temel fark, adyabatik süreçlerin tersinir veya geri döndürülemez olabilmesi, izentropik süreçlerin geri döndürülebilir olmasıdır. Ayrıca, sistem ile çevre arasında herhangi bir ısı transferi olmadan adyabatik bir süreç meydana gelirken, tersinmezlik ve ısı transferi olmadan izentropik bir süreç meydana gelir.
Özet – Adyabatik ve İzentropik Süreçler
Adyabatik bir süreç, ısı transferinin gerçekleşmediği bir süreçtir. İzantropik süreç, hem adyabatik hem de tersinir olan idealleştirilmiş bir termodinamik süreçtir. Bu nedenle, adyabatik ve izentropik süreçler arasındaki temel fark, adyabatik süreçlerin tersinir veya geri döndürülemez olabilmesi, izentropik süreçlerin tersinir olmasıdır.
