主な違い - 等エントロピー vs 断熱
等エントロピーと断熱は、熱力学系で発生する 2 つの特定の化学プロセスを表すために使用される 2 つの用語です。これらのプロセスは、熱力学を使用して説明されます。熱力学は、熱と他の形態のエネルギーとの関係を扱う物理科学の一部門です。等エントロピー プロセスは、理想化された熱力学的プロセスです。等エントロピーという用語は、一定のエントロピーを持つことを指します。したがって、システムのエントロピーを変更せずに等エントロピープロセスが発生します。一方、断熱プロセスは、熱力学的システムによって熱が失われたり得られたりしない熱力学的プロセスです。等エントロピー過程は、断熱過程の一種です。 2 つの用語は、これらのプロセスが行われるシステム、つまり等エントロピー システムと断熱システムも指します。等エントロピーと断熱の主な違いは、等エントロピーが一定のエントロピーを意味し、断熱が一定の熱エネルギーを意味することです。
対象となる主な分野
1.等エントロピーとは
– 定義、熱力学による説明
2.断熱とは
– 定義、プロセス、システム
3.等エントロピーと断熱の類似点は何ですか
– 共通機能の概要
4.等エントロピーと断熱の違いは何ですか
– 主な相違点の比較
重要な用語:断熱、エネルギー、エントロピー、熱、等エントロピー、システム、熱力学
等エントロピーとは
等エントロピーという用語は、熱力学的プロセスまたは等エントロピー プロセスが発生するシステムを指すために使用されます。等エントロピー プロセスとは、システムのエントロピーが一定のままで、不可逆性や熱伝達がないプロセスです。これは、熱力学系のエントロピーがプロセスの最後に同じままであることを意味します。このプロセスは一種の断熱プロセスです。これは、可逆的な断熱プロセスとして説明できます。
等エントロピー過程は、エントロピー、平衡、および熱エネルギーを一定に保ちます。このプロセスの特徴は、
ΔS =0 または S1 =S2
ΔS はエントロピーの変化で、S1 、S2 システムの初期エントロピーと最終エントロピーです。理論上の等エントロピー システムの例としては、ポンプ、タービン、ガス圧縮機などがあります。
図 1:等エントロピー系のエントロピーは一定
熱力学第二法則によれば、
dS =dQ/T
dS はエントロピーの変化、dQ は熱エネルギーまたは熱伝達の変化、T は温度です。一定のエントロピーを維持するために、システムとその周囲の間で熱伝達は発生せず (上記の法則によれば、エネルギーを増加させるとエントロピーが増加するため)、システムで行われる仕事は摩擦のないものでなければなりません (内部システムの摩擦により、エントロピー）
断熱とは
断熱とは一定の熱エネルギーを意味し、熱力学的プロセスまたは断熱プロセスが行われているシステムに名前を付けるために使用できます。断熱プロセスは、システムとその周囲の間の熱伝達なしで発生する熱力学的プロセスです。ここでは、熱も物質もシステムに出入りしません。したがって、断熱プロセスでは、システムとその周囲の間でエネルギーが移動する唯一の方法は仕事としてです。
断熱プロセスは、プロセスを迅速に行うことで維持できます。たとえば、シリンダー内のガスを急速に圧縮すると、システムが熱エネルギーを環境に伝達するのに十分な時間がありません。断熱プロセスでは、システムが行う仕事がシステムの内部エネルギーを変化させます。
図 2:断熱可逆状態変化
断熱システムとは、周囲の環境とエネルギーや物質の交換がないシステムです。これは、エネルギーが断熱システムによって失われたり得られたりしないことを意味します。これらのシステムは、断熱的に隔離されたシステムであることが知られています。熱力学の第一法則によると、
ΔU =Q – W
U はシステムの内部エネルギー、Q はシステムと周囲のシステムの間で交換されるエネルギー、W はシステムが周囲で行う仕事です。
断熱システムの場合、Q =0.
次に、
ΔU =– W
膨張すると断熱系となる気体の混合物で構成される系を考えると、W の値は正であり、内部エネルギーは減少します。 .しかし、系が収縮すると、W の値は負になり、内部エネルギーが増加します。これは、断熱過程のエネルギーが仕事としてのみ周囲に伝達されることを示しています。特定の化学反応を伴う一部のシステムは、これらの反応が急速に発生し、エネルギーを外部に放出したり、外部からエネルギーを獲得したりするのに十分な時間を与えないため、ほぼ断熱システムと見なすことができます。
等エントロピーと断熱の類似点
- どちらも熱力学的プロセスです。
- 等エントロピーも断熱プロセスの一種です。
等エントロピーと断熱の違い
定義
等エントロピー: 等エントロピーは一定のエントロピーを意味します
断熱: 断熱とは、一定の熱エネルギーを意味します。
プロセス
等エントロピー: 等エントロピー プロセスとは、システムのエントロピーが一定のままであり、不可逆性や熱伝達がないプロセスです。
断熱: 断熱プロセスは、システムとその周囲の間で熱伝達なしで発生する熱力学的プロセスです。
エントロピー
等エントロピー: エントロピーは、等エントロピーなプロセスまたはシステムでは一定です。
断熱: エントロピーは、断熱プロセスまたはシステムでは一定ではありません。
定数パラメータ
等エントロピー: 等エントロピー プロセスまたはシステムの場合、エントロピー、平衡、および熱エネルギーは一定です。
断熱: 断熱プロセスまたはシステムでは、熱エネルギーは一定です。
可逆性
等エントロピー: 等エントロピー過程は可逆的です。
断熱: 断熱プロセスは、可逆または不可逆のいずれかです。
結論
等エントロピーと断熱という 2 つの用語は、熱力学的プロセスまたはそれらのプロセスが行われるシステムの名前として使用されます。等エントロピーと断熱の主な違いは、等エントロピーが一定のエントロピーを意味し、断熱が一定の熱エネルギーを意味することです。
