Avainero isentrooppisen ja polytrooppisen prosessin välillä on, että isentrooppisella prosessilla on aina pienempi hyötysuhde, kun taas polytrooppisella prosessilla on aina korkeampi hyötysuhde.
Isentrooppinen prosessi on termodynaaminen prosessi, jossa voidaan havaita sekä adiabaattista että palautuvaa luonnetta. Toisa alta polytrooppinen prosessi on mikä tahansa palautuva prosessi missä tahansa avoimessa tai suljetussa kaasu- tai höyryjärjestelmässä, johon liittyy sekä lämmön että työn siirtoa siten, että tietty ominaisuuksien yhdistelmä säilyy koko prosessin ajan.
Mikä on isentrooppinen prosessi?
Isentrooppinen prosessi on termodynaaminen prosessi, jossa voidaan havaita sekä adiabaattista että palautuvaa luonnetta. Tässä prosessissa järjestelmän työnsiirrot ovat yleensä kitkattomia ja tapahtuvat ilman lämmön tai aineen siirtymistä. Tämä on idealisoitu prosessi, joka on hyödyllinen suunnittelussa mallina vertailua varten todellisiin prosesseihin. Voimme idealisoida sen palautuvaksi prosessiksi, jota ei tapahdu todellisuudessa. Tämä johtuu siitä, että prosessilla, joka on sekä adiabaattinen että palautuva, on oltava sama alku- ja loppuentropia, mikä johtaa sen nimeämiseen isentrooppiseksi prosessiksi. Voimme kuitenkin tulkita tämän termin toisella tavalla, eli järjestelmän, jonka entropia on muuttumaton.
Kuva 01: T–s (entropia vs. lämpötila) -kaaviossa isentrooppisesta prosessista. Tässä entropia pysyy vakiona
Spontaanit prosessit lisäävät maailmankaikkeuden entropiaa. Kun näin tapahtuu, joko järjestelmän entropia tai ympäröivä entropia voi kasvaa. Isentrooppinen prosessi tapahtuu, kun järjestelmän entropia pysyy vakiona.
Kääntyvä adiabaattinen prosessi on esimerkki isentrooppisesta prosessista. Lisäksi isentrooppisen prosessin vakioparametrit ovat entropia, tasapaino ja lämpöenergia.
Mikä on polytrooppinen prosessi?
Polytrooppista prosessia voidaan kuvata mitä tahansa palautuvaa prosessia missä tahansa avoimessa tai suljetussa kaasu- tai höyryjärjestelmässä, johon liittyy sekä lämmön että työn siirtoa siten, että tietty ominaisuuksien yhdistelmä säilyy koko prosessin ajan. Se tapahtuu lämmönsiirron yhteydessä. Lämmönsiirto tapahtuu kuitenkin palautuvasti tässä prosessissa. Kun kaasu läpikäy tämän tyyppisen lämmönsiirron, seuraava yhtälö pätee polytrooppiselle prosessille.
PVn=vakio
Tässä P on paine, V on tilavuus ja n on vakio. Näin ollen PV:n pitämiseksi vakiona polytrooppisen kaasun laajennus-/puristusprosessissa järjestelmän ja sen ympäristön välillä tapahtuu sekä lämmön että työn vaihtoa. Siksi polytrooppinen prosessi on ei-adiabaattinen prosessi.
Mitä eroa on isentrooppisella ja polytrooppisella prosessilla?
Isentrooppinen prosessi on termodynaaminen prosessi, jossa voidaan havaita sekä adiabaattista että palautuvaa luonnetta. Polytrooppinen prosessi on palautuva prosessi missä tahansa avoimessa tai suljetussa kaasu- tai höyryjärjestelmässä, johon liittyy sekä lämmön että työn siirtoa. Keskeinen ero isentrooppisen ja polytrooppisen prosessin välillä on, että isentrooppisella prosessilla on aina pienempi hyötysuhde, kun taas polytrooppisella prosessilla on aina korkeampi hyötysuhde.
Alla oleva infografiikka esittelee isentrooppisen ja polytrooppisen prosessin erot taulukkomuodossa vierekkäin vertailua varten.
Yhteenveto – Isentrooppinen vs polytrooppinen prosessi
Isentrooppiset prosessit ja polytrooppiset prosessit ovat tärkeitä fysikaalisessa kemiassa. Isentrooppinen prosessi on termodynaaminen prosessi, jossa voidaan havaita sekä adiabaattista että palautuvaa luontoa. Polytrooppinen prosessi on palautuva prosessi missä tahansa avoimessa tai suljetussa kaasu- tai höyryjärjestelmässä, johon liittyy sekä lämmön että työn siirtoa. Keskeinen ero isentrooppisen ja polytrooppisen prosessin välillä on, että isentrooppisella prosessilla on aina pienempi hyötysuhde kuin polytrooppisella prosessilla.
