绝热系统与孤立系统的区别
目录:
主要区别 – 绝热系统与隔离系统
在物理化学中,系统是正在研究的宇宙的一部分,而周围是除该特定系统之外的宇宙的其余部分。在某些系统中,系统与周围环境之间存在相互作用。但是有些系统在系统和周围环境之间没有联系。绝热系统和孤立系统是两种类型的系统。这两个系统都没有与周围环境进行能量或物质交换。但是这些系统彼此不同。绝热系统和孤立系统的主要区别在于 绝热系统周围有环境,而孤立系统周围没有环境。
涵盖的关键领域
1.什么是绝热系统 – 定义,举例说明 2. 什么是孤立系统 – 定义,举例说明 3. 绝热系统和孤立系统有什么区别 – 主要差异的比较
关键词:绝热系统、能量、孤立系统、环境、系统
什么是绝热系统
绝热系统是与周围环境没有能量或物质交换的系统。这意味着绝热系统不会损失或获得能量。已知这些系统是绝热隔离系统。根据热力学第一定律,
∆U = Q – W
其中 U 是系统的内能,
Q 是系统与其周围环境之间交换的能量,
W 是系统对其周围所做的功。
对于绝热系统,Q = 0。那么,
∆U = – W
如果我们考虑一个由气体混合物组成的系统,当它膨胀时作为一个绝热系统,W 的值为正,内能减小。但如果系统收缩,W 的值为负,内能增加。这表明绝热过程中的能量仅作为功转移到周围环境中。
图 1:一个系统
一些具有某些化学反应的系统可以近似地认为是绝热系统,因为这些反应发生得很快,没有给它足够的时间向外释放能量或从外界获取能量。
什么是孤立系统
孤立系统是指没有能量和物质通过其边界传递并且没有周围环境的系统。孤立系统可以以不同的方式定义为与其他系统分离的系统,因此该孤立系统与其他系统之间不存在交互。
图 2:开放系统和封闭系统与孤立系统的比较
孤立系统与封闭系统不同,因为封闭系统只拒绝物质的传递,而不是能量的传递。但是孤立的系统甚至不允许能量逃逸或进入系统。孤立系统遵守守恒定律。它表明系统内部的能量和物质保持不变。
绝热系统与孤立系统的区别
定义
绝热系统: 绝热系统是与周围环境没有能量或物质交换的系统。
孤立的系统: 孤立系统是指没有能量和物质通过其边界传递并且没有周围环境的系统。
周围
绝热系统: 绝热系统具有周围环境。
孤立的系统: 孤立的系统没有周围的环境。
能量交换
绝热系统: 绝热系统不会获得或失去能量,但内部能量可以由于系统所做的工作而改变。
孤立的系统: 孤立系统的能量是守恒的。
内能
绝热系统: 绝热系统的内能是可以改变的。
孤立的系统: 孤立系统的内能不能改变。
结论
在从热力学角度解释系统的行为时,我们使用几种类型的系统,考虑到它们与周围环境的相互作用。绝热系统和孤立系统就是这样两种类型,用于解释不显示能量或物质与其环境转移的系统。绝热系统和孤立系统之间的主要区别在于,绝热系统周围有环境,而孤立系统周围没有环境。
参考:
1. 琼斯,安德鲁·齐默尔曼。 “保持凉爽:热力学的绝热过程。” ThoughtCo,请点击此处。 2017 年 9 月 29 日访问。 “绝热过程。”绝热过程,可在此处获得。 2017 年 9 月 29 日访问。