断熱・絶縁システム

断熱プロセスとは、作動ガスへの正味の熱伝達がゼロになるプロセスである。アイソテッド・システムとは、周囲から完全に隔離されたシステムのことです。熱力学では、断熱過程と孤立系が重要な意味を持つ。古典熱力学と統計熱力学の概念を理解するためには、これら2つのトピックと関連する他の用語を十分に理解することが必要である。私たちは日常生活の中で、ほぼ完璧な断熱過程や孤立系に遭遇します。この記事では、孤立系と断熱過程とは何か、その定義、両者に関連する他の用語、孤立系と断熱過程の類似点、両者のいくつかの例、そして最後に孤立系と断熱過程の相違点について説明します。

アイソテッド・システムとは？

孤立系とは、物質またはエネルギーのいずれかが周囲と移動する可能性のある系をいう。これは、熱力学において非常に重要な概念である。孤立した系における物質とエネルギーの総量は保存される。熱力学には他に3つの系がある。閉じた系とは、周囲とのエネルギー移動は可能だが、物質移動ができない系のことである。開放系とは、エネルギーと物質の両方が周囲と移動できるシステムのことです。魔法瓶は、私たちの生活の中にある孤立したシステムの代表的な例である。宇宙はその周りに定義されていないが、宇宙は孤立したシステムであると考えられている。したがって、どのようなシステムであっても、その周囲は宇宙から取り除いたシステムに等しいのです。周囲に作用する孤立した系があるとする。周囲とのエネルギー交換はありえないので、この過程は断熱的なものでなければならない。孤立した系はすべて断熱的であることがわかる。

断熱プロセスとは？

断熱プロセスとは、システムとその周囲の間で熱の移動がないプロセスである。断熱プロセスには、大きく分けて2つの方法がある。第一の方法は、容積を変化させた絶縁型システムを使用することである。このような条件下で起こる過程はすべて断熱的な過程である。2つ目は、無視できるほどの時間間隔で作業を行う方法です。そのため、システムと周囲との間で熱を伝えることができない。パイプを満たすために使われるガスポンプの圧縮は、断熱プロセスの良い例である。気体の自由膨張も断熱的な過程である。断熱過程とは、等容過程とも呼ばれる。