Prinsip dasar termodinamika merangkum mode transfer energi antara dua entitas. Ada sejumlah proses melalui mana transfer energi tersebut terjadi, dan berbagai proses ini disebut proses termodinamika. Mereka sering direpresentasikan sebagai fungsi tekanan dan volume atau suhu dan entropi. Adiabatik dan Isentropik adalah dua dari proses tersebut.
Adiabatik vs Isentropik
Perbedaan antara istilah adiabatik dan isentropik terletak pada mekanisme transfer energi yang terlibat dan jenis sistemnya. Kedua istilah tersebut memiliki arti yang bervariasi, namun sehubungan dengan bidang termodinamika, mereka mewakili kondisi eksternal yang dikenakan pada sistem energi tertentu.
Syarat adiabatik berarti bahwa tidak ada perpindahan panas yaitu, panas tidak hilang atau diperoleh dalam transfer energi. Oleh karena itu, ini merupakan sistem yang terisolasi secara termal. Ini mewakili proses transfer energi yang ideal. Ini mungkin reversibel (di mana energi internal total tetap tidak berubah) atau ireversibel (energi internal total diubah). Dalam proses adiabatik, panas total yang dipertukarkan antara sistem dan sekitarnya adalah nol. Akibatnya, satu-satunya variabel yang mempengaruhi perubahan energi internal sistem adalah kerja yang dilakukan
isentropik menandakan proses adiabatik yang diidealkan – proses yang reversibel dan tidak mengalami perubahan entropi. Proses isentropik dan proses reversibel adiabatik adalah jenis proses politropik. Proses politropik adalah proses yang mematuhi PV = C. Dalam hal ini, P mewakili tekanan, V mewakili volume dan n dalam dua proses tersebut di atas adalah ? dan C adalah konstanta. Proses adiabatik terjadi dalam sistem yang sangat terisolasi secara termal sedangkan proses isentropik mungkin tidak.
Tabel Perbandingan Antara Adiabatik dan Isentropik
| Parameter Perbandingan | adiabatik | isentropik |
|---|---|---|
| Kondisi Penting | – Sistem terisolasi sempurna– Proses cepat untuk memfasilitasi perpindahan panas | – Entropi harus tetap konstan– Dapat dibalik |
| Hubungan Gas Ideal | reversibel: PV? = Konstantaireversibel: dU = -P(ekst) dV (Fungsi perubahan energi internal, tekanan dan volume) | PV? selalu konstan |
| Total Energi Dalam (U = Q + W) | Energi dalam sama dengan kerja yang dilakukan karena sistem terisolasi secara termal (Q = 0) | Energi dalam sama dengan penjumlahan dari panas luar yang diberikan dan kerja yang dilakukan |
| Perubahan Entropi (ΔS) | reversibel – Tidak ada perubahan entropiireversibel – Perubahan entropi direpresentasikan sebagai fungsi perpindahan panas bersih dan suhu sistem. | Entropi tetap tidak berubah |
| Kemungkinan Kasus Penggunaan | Fenomena meteorologi ledakan panas | turbin |
Apa itu Adiabatik?
Proses adiabatik dapat terdiri dari dua jenis - ekspansi adiabatik dan kompresi adiabatik. Dalam ekspansi adiabatik dari gas ideal, gas ideal dalam sistem melakukan pekerjaan dan oleh karena itu suhu sistem turun. Karena penurunan suhu, ini merupakan pendinginan adiabatik. Sebaliknya, dalam kompresi adiabatik dari gas ideal, kerja dilakukan pada sistem yang terdiri dari gas dalam lingkungan yang terisolasi secara termal. Akibatnya, suhu gas naik. Hal ini menimbulkan apa yang disebut pemanasan adiabatik. Akibatnya, properti ini digunakan dalam aplikasi kehidupan nyata tertentu. Misalnya, sifat ekspansi digunakan di menara pendingin dan sifat kompresi digunakan di mesin diesel
Apa itu Isentropik?
Proses isentropik, seperti istilahnya, adalah proses di mana tidak ada pertukaran panas bersih dan yang lebih penting, entropi sistem adalah konstan. Dalam proses adiabatik reversibel, perubahan entropi adalah nol. Oleh karena itu, semua proses adiabatik reversibel juga merupakan proses isentropik. Namun, sebaliknya tidak selalu tersirat dalam kasus ini. Ada proses isentropik yang tidak adiabatik. Poin penting yang perlu diperhatikan dalam kasus proses isentropik adalah perubahan entropi tidak terjadi.
Sistem dapat dikenakan entropi positif dan entropi negatif yang sama dan berlawanan. Dalam kasus seperti itu, perubahan entropi bersih masih tetap nol karena kedua nilai entropi saling menyeimbangkan. Sistem seperti itu tidak adiabatik (karena bukan sistem yang terisolasi secara termal) tetapi isentropik. Sebagian besar sistem isentropik juga sebagian besar dicirikan oleh kurangnya gesekan. Kurangnya gesekan inilah yang memungkinkan proses menjadi reversibel dan proses adiabatik yang ideal.
Perbedaan Utama Antara Adiabatik dan Isentropik
Kesimpulan
Ada banyak sekali jalur yang dapat diambil oleh proses termodinamika. Atas dasar keluaran yang harus diberikan sistem, variabel seperti tekanan, kerja yang dilakukan dapat diutak-atik. Akibatnya, kombinasi unik dari hasil muncul. Proses adiabatik dan proses isentropik keduanya terjadi sebagai hasil dari sistem termodinamika yang berbeda di mana prasyarat berkaitan dengan energi panas dan entropi masing-masing. Meskipun mereka berbeda dalam kondisi sistemiknya, mereka bukanlah sistem yang saling eksklusif. Proses adiabatik dan proses isentropik memiliki kasus penggunaan yang signifikan dalam kehidupan nyata.
Referensi
1. https://sci-hub.se/https://aapt.scitation.org/doi/abs/10.1119/1.1973642. http://www.asimow.com/reprints/PhilTrans_355_255.pdf3.
