La principale différence entre les processus adiabatiques et polytropiques est que, dans les processus adiabatiques, aucun transfert de chaleur ne se produit alors que dans les processus polytropiques, un transfert de chaleur se produit.
En chimie, nous divisons l'univers en deux parties. La partie que nous allons étudier est "un système", et le reste est "l'environnement". Un système peut être un organisme, un réacteur ou même une seule cellule. Nous pouvons distinguer les systèmes les uns des autres par le type d'interactions qu'ils ont ou par les types d'échanges qui ont lieu. Nous pouvons classer les systèmes en deux groupes en tant que systèmes ouverts et fermés. Parfois, les matières et l'énergie peuvent traverser 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 celui dans lequel aucune chaleur n'est transférée dans ou hors du système. Cette limitation du transfert de chaleur se produit principalement de deux manières. L'une consiste à utiliser une limite thermiquement isolée afin qu'aucune chaleur ne puisse entrer ou exister. Par exemple, une réaction que nous effectuons dans un vase Dewar est adiabatique. Deuxièmement, un 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, nous pouvons montrer les changements adiabatiques comme dQ=0 où Q est l'énergie thermique. Dans ces cas, il existe une relation entre la pression et la température. Par conséquent, le système change en raison de la pression dans des conditions adiabatiques.
Par exemple, pensez à 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 chauffe, 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, ce qui modifie leur température. C'est pourquoi la température diminue en montant.
Figure 01: La formation des nuages est un exemple de processus adiabatique
Selon la thermodynamique, l'énergie dans la parcelle d'air reste constante, mais elle peut être convertie en différentes formes d'énergie (pour faire le travail d'expansion ou peut-être pour maintenir sa température). Cependant, il n'y a pas d'échange de chaleur avec l'extérieur. Nous pouvons également appliquer ce même phénomène 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 Polytropic ?
Le processus polytropique se produit avec un transfert de chaleur. Cependant, le transfert de chaleur se produit de manière réversible dans ce processus.
Figure 02: Souffler un ballon sous le soleil brûlant est un exemple de processus polytropique
Lorsqu'un gaz subit ce type de transfert de chaleur, l'équation suivante est vraie pour un processus polytropique.
PVn=constante
Où P est la pression, V est le volume et n est une constante. Par conséquent, pour maintenir PV constant dans le processus d'expansion/compression de gaz polytropique, un échange de chaleur et de travail a lieu entre le système et son environnement. Par conséquent, polytropique est un processus non adiabatique.
Quelle est la différence entre adiabatique et polytropique ?
Le changement adiabatique est celui dans lequel aucune chaleur n'est transférée dans ou hors du système alors que le processus polytropique se produit avec un transfert de chaleur. Par conséquent, la principale différence entre les processus adiabatiques et polytropiques est que dans les processus adiabatiques, aucun transfert de chaleur ne se produit alors que dans les processus polytropiques, un transfert de chaleur se produit. De plus, l'équation dQ=0 est vraie pour le processus adiabatique alors que l'équation PVn=constante est vraie pour le processus polytropique.
Résumé – Adiabatique vs Polytropique
Les processus adiabatique et polytropique sont deux processus thermodynamiques importants. le différence clé entre les processus adiabatiques et polytropiques est que dans les processus adiabatiques, aucun transfert de chaleur ne se produit alors que dans les processus polytropiques, le transfert de chaleur se produit.
