La principale différence entre adiabatique et isotherme est que adiabatique signifie qu'il n'y a pas d'échange de chaleur entre le système et l'environnement, tandis qu'isotherme signifie qu'il n'y a pas de changement de température.
Pour les besoins de la chimie, l'univers est divisé en deux parties. La partie qui nous intéresse s'appelle un système, et le reste s'appelle l'environnement. Un système peut être un organisme, un réacteur ou même une seule cellule. Les systèmes se distinguent par le type d'interactions qu'ils ont ou par les types d'échanges qui ont lieu.
Les systèmes peuvent être classés en deux: systèmes ouverts et systèmes fermés. Parfois, les matières et l'énergie peuvent être échangées à travers les frontières 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, on dit qu'il y a eu un flux de chaleur. Adiabatique et polytropique sont deux processus thermodynamiques liés au transfert de chaleur dans les systèmes.
Qu'est-ce que l'adiabatique ?
Le changement adiabatique est un changement dans lequel aucune chaleur n'est transférée dans ou hors du système. Le transfert de chaleur peut être principalement arrêté de deux manières. L'une consiste à utiliser une limite thermiquement isolée afin qu'aucune chaleur ne puisse entrer ou sortir. Par exemple, une réaction effectuée dans un vase Dewar est adiabatique. L'autre type de processus adiabatique se produit lorsqu'un processus se déroule très rapidement; ainsi, il n'y a plus de temps pour transférer la chaleur vers l'intérieur et vers l'extérieur.
En thermodynamique, les changements adiabatiques sont représentés par dQ=0. Dans ces cas, il existe une relation entre la pression et la température. Par conséquent, le système subit des changements dus à la pression dans des conditions adiabatiques. C'est ce qui se passe dans la formation des nuages et les courants de convection à grande échelle. À des altitudes plus élevées, la pression atmosphérique est plus faible. Lorsque l'air est chauffé, il a tendance à monter. Parce que la pression de l'air extérieur est faible, la masse d'air ascendante essaiera de se dilater. Lors de l'expansion, les molécules d'air fonctionnent, et cela affectera leur température. C'est pourquoi la température diminue en montant.
Figure 01: Processus adiabatique
Selon la thermodynamique, l'énergie dans le colis reste constante, mais elle peut être convertie pour faire le travail de dilatation ou peut-être pour maintenir sa température. Il n'y a pas d'échange de chaleur avec l'extérieur. Ce même phénomène peut également s'appliquer à la compression de l'air (par ex.ex.: un piston). Dans cette situation, lorsque la parcelle d'air se comprime, la température augmente. Ces processus sont appelés chauffage et refroidissement adiabatiques.
Qu'est-ce que l'isotherme
Le changement isotherme est celui dans lequel le système reste à une température constante. Par conséquent, dT=0. Un processus peut être isotherme s'il se déroule très lentement et s'il est réversible. Pour que, le changement se produise très lentement, il y a suffisamment de temps pour ajuster les variations de température. De plus, si un système peut agir comme un puits de chaleur, où il peut maintenir une température constante après avoir absorbé de la chaleur, il s'agit d'un système isotherme.
Figure 2: Changement isotherme
Pour un idéal a dans des conditions isothermes, la pression peut être donnée à partir de l'équation suivante.
P=nRT /V
Depuis le travail, W=PdV l'équation suivante peut être dérivée.
W=nRT ln (Vf/Vi)
Par conséquent, à température constante, le travail d'expansion ou de compression se produit lors de la modification du volume du système. Puisqu'il n'y a pas de changement d'énergie interne dans un processus isotherme (dU=0), toute la chaleur fournie est utilisée pour effectuer le travail. C'est ce qui se passe dans un moteur thermique.
Quelle est la différence entre adiabatique et isotherme ?
Adiabatique signifie qu'il n'y a pas d'échange de chaleur entre le système et l'environnement, par conséquent, la température augmentera s'il s'agit d'une compression, ou la température diminuera en expansion. En revanche, isotherme signifie qu'il n'y a pas de changement de température; ainsi, la température dans un système est constante. Ceci est acquis en changeant la chaleur. En adiabatique dQ=0, mais dT≠0. Cependant, dans les changements isothermes dT=0 et dQ ≠0. C'est donc la principale différence entre adiabatique et isotherme. De plus, les changements adiabatiques se produisent rapidement, alors que les changements isothermes se produisent très lentement.
L'info-graphique ci-dessous résume les différences entre adiabatique et isotherme.
Résumé – Adiabatique vs Isotherme
La principale différence entre adiabatique et isotherme est que adiabatique signifie qu'il n'y a pas d'échange de chaleur entre le système et l'environnement, tandis qu'isotherme signifie qu'il n'y a pas de changement de température.
Image courtoisie:
1. "Adiabatique" (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Processus isotherme" Par Netheril96 - Travail personnel (CC0) via Commons Wikimedia
