Perbedaan utama antara adiabatik dan isotermal adalah bahwa adiabatik berarti tidak ada pertukaran panas antara sistem dan sekitarnya sedangkan isotermal berarti tidak ada perubahan suhu.
Untuk tujuan kimia, alam semesta dibagi menjadi dua bagian. Bagian yang kita minati disebut sistem, dan sisanya disebut lingkungan. Suatu sistem dapat berupa organisme, wadah reaksi, atau bahkan sel tunggal. Sistem dibedakan berdasarkan jenis interaksi yang mereka miliki atau jenis pertukaran yang terjadi.
Sistem dapat diklasifikasikan menjadi dua sebagai sistem terbuka dan sistem tertutup. Terkadang, materi dan energi dapat dipertukarkan melalui batas-batas sistem. Energi yang dipertukarkan dapat mengambil beberapa bentuk seperti energi cahaya, energi panas, energi suara, dll. Jika energi suatu sistem berubah karena perbedaan suhu, kita katakan telah terjadi aliran panas. Adiabatik dan politropik adalah dua proses termodinamika, yang terkait dengan perpindahan panas dalam sistem.
Apa itu Adiabatik?
Perubahan adiabatik adalah perubahan di mana tidak ada kalor yang dipindahkan ke dalam atau ke luar sistem. Perpindahan panas terutama dapat dihentikan dengan dua cara. Salah satunya adalah dengan menggunakan batas yang terisolasi secara termal sehingga tidak ada panas yang bisa masuk atau keluar. Misalnya, reaksi yang dilakukan dalam labu Dewar adalah reaksi adiabatik. Jenis proses adiabatik lainnya terjadi ketika suatu proses berlangsung sangat cepat; dengan demikian, tidak ada waktu tersisa untuk mentransfer panas masuk dan keluar.
Dalam termodinamika, perubahan adiabatik ditunjukkan oleh dQ=0. Dalam hal ini, ada hubungan antara tekanan dan suhu. Oleh karena itu, sistem mengalami perubahan akibat tekanan dalam kondisi adiabatik. Inilah yang terjadi pada pembentukan awan dan arus konveksi skala besar. Pada ketinggian yang lebih tinggi, ada tekanan atmosfer yang lebih rendah. Ketika udara dipanaskan, ia cenderung naik. Karena tekanan udara luar rendah, parsel udara yang naik akan berusaha memuai. Saat mengembang, molekul udara bekerja, dan ini akan mempengaruhi suhunya. Itu sebabnya suhu berkurang saat naik.
Gambar 01: Proses Adiabatik
Menurut termodinamika, energi dalam paket tetap konstan, tetapi dapat diubah untuk melakukan pekerjaan ekspansi atau mungkin untuk mempertahankan suhunya. Tidak ada pertukaran panas dengan luar. Fenomena yang sama ini juga dapat diterapkan pada kompresi udara (mis.g.: piston). Dalam situasi itu, ketika paket udara kompres suhu meningkat. Proses ini disebut pemanasan dan pendinginan adiabatik.
Apa itu Isotermal
Perubahan isotermal adalah perubahan di mana sistem tetap pada suhu konstan. Oleh karena itu, dT=0. Suatu proses dapat bersifat isotermal, jika terjadi sangat lambat dan jika prosesnya reversibel. Sehingga, perubahan terjadi sangat lambat, ada cukup waktu untuk menyesuaikan variasi suhu. Selain itu, jika suatu sistem dapat bertindak seperti heat sink, di mana ia dapat mempertahankan suhu konstan setelah menyerap panas, itu adalah sistem isotermal.
Gambar 2: Perubahan Isotermal
Untuk ideal memiliki kondisi isotermal, tekanan dapat diberikan dari persamaan berikut.
P=nRT /V
Sejak bekerja, W=PdV persamaan berikut dapat diturunkan.
W=nRT ln (Vf/Vi)
Oleh karena itu, pada suhu konstan kerja ekspansi atau kompresi terjadi saat mengubah volume sistem. Karena tidak ada perubahan energi internal dalam proses isotermal (dU=0), semua kalor yang disuplai digunakan untuk melakukan kerja. Inilah yang terjadi pada mesin kalor.
Apa Perbedaan Antara Adiabatik dan Isothermal?
Adiabatik artinya tidak terjadi pertukaran kalor antara sistem dan sekitarnya, oleh karena itu suhu akan meningkat jika terjadi kompresi, atau suhu akan menurun pada saat pemuaian. Sebaliknya, isotermal berarti, tidak ada perubahan suhu; dengan demikian, suhu dalam suatu sistem adalah konstan. Ini diperoleh dengan mengubah panas. Dalam adiabatik dQ=0, tetapi dT≠0. Namun, pada perubahan isotermal dT=0 dan dQ 0. Jadi, inilah perbedaan utama antara adiabatik dan isotermal. Selain itu, perubahan adiabatik berlangsung cepat, sedangkan perubahan isotermal berlangsung sangat lambat.
Info-grafik berikut merangkum perbedaan antara adiabatik dan isotermal.
Ringkasan – Adiabatik vs Isothermal
Perbedaan utama antara adiabatik dan isotermal adalah bahwa adiabatik berarti tidak ada pertukaran panas antara sistem dan sekitarnya sedangkan isotermal berarti tidak ada perubahan suhu.
Sumber Gambar:
1. "Adiabatik" (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia
2. "Proses isotermal" Oleh Netheril96 - Pekerjaan sendiri (CC0) melalui Commons Wikimedia
