रुद्धोष्म और बहु-उष्णकटिबंधीय प्रक्रियाओं के बीच मुख्य अंतर यह है कि रुद्धोष्म प्रक्रियाओं में कोई ऊष्मा अंतरण नहीं होता है जबकि बहु-उष्णकटिबंधीय प्रक्रियाओं में ऊष्मा का स्थानांतरण होता है।
रसायन शास्त्र में हम ब्रह्मांड को दो भागों में बांटते हैं। हम जिस भाग का अध्ययन करने जा रहे हैं वह "एक प्रणाली" है, और शेष "आसपास" है। एक प्रणाली एक जीव, एक प्रतिक्रिया पोत या एक कोशिका भी हो सकती है। हम सिस्टम को एक-दूसरे से उनके बीच की बातचीत के प्रकार या एक्सचेंजों के प्रकार से अलग कर सकते हैं। हम सिस्टम को ओपन और क्लोज्ड सिस्टम के रूप में दो समूहों में वर्गीकृत कर सकते हैं। कभी-कभी मामले और ऊर्जा सिस्टम की सीमाओं से गुजर सकते हैं।विनिमय ऊर्जा कई रूप ले सकती है जैसे प्रकाश ऊर्जा, ऊष्मा ऊर्जा, ध्वनि ऊर्जा, आदि। यदि तापमान अंतर के कारण किसी सिस्टम की ऊर्जा बदलती है, तो हम कहते हैं कि गर्मी का प्रवाह हुआ है। एडियाबेटिक और पॉलीट्रोपिक दो थर्मोडायनामिक प्रक्रियाएं हैं जो सिस्टम में गर्मी हस्तांतरण से संबंधित हैं।
रुद्धोष्म क्या है?
रुद्धोष्म परिवर्तन वह है जिसमें कोई ऊष्मा प्रणाली में या उसके बाहर स्थानांतरित नहीं होती है। यह गर्मी हस्तांतरण सीमा मुख्य रूप से दो तरह से होती है। एक थर्मली इंसुलेटेड सीमा का उपयोग कर रहा है ताकि कोई गर्मी प्रवेश न कर सके या मौजूद न हो। उदाहरण के लिए, एक प्रतिक्रिया जो हम देवर फ्लास्क में करते हैं वह रुद्धोष्म है। दूसरे, रुद्धोष्म प्रक्रिया तब होती है जब कोई प्रक्रिया बहुत तेजी से होती है; इस प्रकार, गर्मी को अंदर और बाहर स्थानांतरित करने के लिए कोई समय नहीं बचा है।
ऊष्मप्रवैगिकी में, हम रुद्धोष्म परिवर्तन को dQ=0 के रूप में दिखा सकते हैं जहाँ Q ऊष्मा ऊर्जा है। इन उदाहरणों में, दबाव और तापमान के बीच संबंध होता है। अत: रुद्धोष्म स्थितियों में दाब के कारण तंत्र में परिवर्तन होता है।
उदाहरण के लिए, सोचें कि बादल बनने और बड़े पैमाने पर संवहन धाराओं में क्या होता है। अधिक ऊंचाई पर, वायुमंडलीय दबाव कम होता है। जब हवा गर्म होती है, तो यह ऊपर की ओर जाती है। चूंकि बाहरी वायु दाब कम है, बढ़ते वायु पार्सल विस्तार करने का प्रयास करेगा। विस्तार करते समय, हवा के अणु काम करते हैं, और इससे उनका तापमान बदल जाएगा। इसीलिए बढ़ते समय तापमान कम हो जाता है।
चित्र 01: मेघ निर्माण रुद्धोष्म प्रक्रिया का एक उदाहरण है
ऊष्मप्रवैगिकी के अनुसार, वायु पार्सल में ऊर्जा स्थिर रहती है, लेकिन इसे विभिन्न ऊर्जा रूपों में परिवर्तित किया जा सकता है (विस्तार कार्य करने के लिए या शायद इसका तापमान बनाए रखने के लिए)। हालांकि, बाहर के साथ कोई हीट एक्सचेंज नहीं है। हम इसी परिघटना को वायु संपीडन पर भी लागू कर सकते हैं (उदा.जी।, एक पिस्टन)। उस स्थिति में, जब एयर पार्सल कंप्रेस करता है तो तापमान बढ़ जाता है। इन प्रक्रियाओं को रुद्धोष्म तापन और शीतलन कहा जाता है।
पॉलीट्रोपिक क्या है?
पॉलीट्रोपिक प्रक्रिया गर्मी हस्तांतरण के साथ होती है। हालांकि, इस प्रक्रिया में गर्मी हस्तांतरण विपरीत रूप से होता है।
चित्र 02: तेज धूप में गुब्बारा फूंकना पॉलीट्रोपिक प्रक्रिया के लिए एक उदाहरण है
जब एक गैस इस प्रकार के गर्मी हस्तांतरण से गुजरती है, तो निम्न समीकरण एक पॉलीट्रोपिक प्रक्रिया के लिए सही है।
पीवीएन=स्थिर
जहाँ P दाब है, V आयतन है और n स्थिर है। इसलिए, पॉलीट्रोपिक गैस विस्तार/संपीड़न प्रक्रिया में पीवी स्थिर रखने के लिए, सिस्टम और आसपास के बीच गर्मी और कार्य इंटरचेंज दोनों होते हैं। इसलिए, पॉलीट्रोपिक एक गैर-एडियाबेटिक प्रक्रिया है।
एडियाबेटिक और पॉलीट्रोपिक में क्या अंतर है?
रुद्धोष्म परिवर्तन वह है जिसमें कोई ऊष्मा प्रणाली में या उसके बाहर स्थानांतरित नहीं होती है जबकि पॉलीट्रोपिक प्रक्रिया गर्मी हस्तांतरण के साथ होती है। इसलिए, रुद्धोष्म और बहुट्रोपिक प्रक्रियाओं के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि रुद्धोष्म प्रक्रियाओं में कोई ऊष्मा स्थानांतरण नहीं होता है जबकि बहुरूपी प्रक्रियाओं में ऊष्मा स्थानांतरण होता है। इसके अलावा, समीकरण dQ=0 रुद्धोष्म प्रक्रिया के लिए सही है जबकि समीकरण PVn=constant पॉलीट्रोपिक प्रक्रिया के लिए सही है।
सारांश – एडियाबेटिक बनाम पॉलीट्रोपिक
रुद्धोष्म और बहुउष्णकटिबंधीय प्रक्रिया दो महत्वपूर्ण ऊष्मागतिकीय प्रक्रियाएँ हैं। रुद्धोष्म और बहु-उष्णकटिबंधीय प्रक्रियाओं के बीच मुख्य अंतर यह है कि रुद्धोष्म प्रक्रियाओं में कोई ऊष्मा अंतरण नहीं होता है जबकि बहु-उष्णकटिबंधीय प्रक्रियाओं में ऊष्मा का स्थानांतरण होता है।
