Der Hauptunterschied zwischen isentropen und polytropen Prozessen besteht darin, dass isentrope Prozesse immer eine geringere Effizienz aufweisen, während polytrope Prozesse immer eine höhere Effizienz aufweisen.
Isentropischer Prozess ist ein thermodynamischer Prozess, bei dem sowohl adiabatische als auch reversible Natur beobachtet werden kann. Andererseits ist ein polytroper Prozess jeder reversible Prozess in einem offenen oder geschlossenen Gas- oder Dampfsystem, der sowohl Wärme- als auch Arbeitsübertragung in einer Weise beinh altet, dass eine bestimmte Kombination von Eigenschaften während des gesamten Prozesses beibeh alten wird.
Was ist ein isentropischer Prozess?
Ein isentropischer Prozess ist ein thermodynamischer Prozess, bei dem sowohl adiabatische als auch reversible Natur beobachtet werden kann. Bei diesem Prozess sind die Arbeitsübertragungen des Systems tendenziell reibungsfrei und treten ohne Wärme- oder Stoffübertragung auf. Dies ist ein idealisierter Prozess, der in der Technik als Modell zum Vergleich mit realen Prozessen nützlich ist. Wir können es als einen reversiblen Prozess idealisieren, der in der Realität nicht auftritt. Dies liegt daran, dass ein Prozess, der sowohl adiabat als auch reversibel ist, gleiche Anfangs- und Endentropien haben muss, was dazu führt, dass er als isentroper Prozess bezeichnet wird. Wir können diesen Begriff jedoch auch anders interpretieren, d. h. ein System, dessen Entropie unverändert bleibt.
Abbildung 01: In einem T-s-Diagramm (Entropie vs. Temperatur) eines isentropischen Prozesses. Hier bleibt die Entropie konstant
Spontane Prozesse erhöhen die Entropie des Universums. Wenn dies geschieht, kann entweder die Systementropie oder die Umgebungsentropie ansteigen. Ein isentropischer Prozess findet statt, wenn die Systementropie konstant bleibt.
Ein reversibler adiabatischer Prozess ist ein Beispiel für einen isentropen Prozess. Außerdem sind die konstanten Parameter in einem isentropischen Prozess Entropie, Gleichgewicht und Wärmeenergie.
Was ist ein polytroper Prozess?
Ein polytroper Prozess kann als jeder reversible Prozess in jedem offenen oder geschlossenen Gas- oder Dampfsystem beschrieben werden, der sowohl Wärme- als auch Arbeitsübertragung beinh altet, so dass eine bestimmte Kombination von Eigenschaften während des gesamten Prozesses beibeh alten wird. Es tritt bei einer Wärmeübertragung auf. Allerdings erfolgt die Wärmeübertragung bei diesem Vorgang reversibel. Wenn ein Gas diese Art von Wärmeübertragung erfährt, gilt die folgende Gleichung für einen polytropen Prozess.
PVn=konstant
Hier ist P der Druck, V das Volumen und n eine Konstante. Um also PV im polytropen Gasexpansions-/Kompressionsprozess konstant zu h alten, findet sowohl ein Wärme- als auch ein Arbeitsaustausch zwischen dem System und seiner Umgebung statt. Daher ist polytrop ein nicht-adiabatischer Prozess.
Was ist der Unterschied zwischen isentropen und polytropen Prozessen?
Ein isentropischer Prozess ist ein thermodynamischer Prozess, bei dem sowohl adiabatische als auch reversible Natur beobachtet werden kann. Ein polytroper Prozess ist ein reversibler Prozess in jedem offenen oder geschlossenen Gas- oder Dampfsystem, der sowohl Wärme- als auch Arbeitsübertragung beinh altet. Der Hauptunterschied zwischen isentropen und polytropen Prozessen besteht darin, dass ein isentroper Prozess immer einen geringeren Wirkungsgrad aufweist, während ein polytroper Prozess immer einen höheren Wirkungsgrad aufweist.
Die folgende Infografik zeigt die Unterschiede zwischen isentropen und polytropen Prozessen in tabellarischer Form zum direkten Vergleich.
Zusammenfassung – Isentropischer vs. polytropischer Prozess
Isentrope Prozesse und polytrope Prozesse sind wichtig in der physikalischen Chemie. Ein isentroper Prozess ist ein thermodynamischer Prozess, bei dem sowohl adiabatische als auch reversible Natur beobachtet werden kann. Ein polytroper Prozess ist ein reversibler Prozess in jedem offenen oder geschlossenen Gas- oder Dampfsystem, der sowohl Wärme- als auch Arbeitsübertragung beinh altet. Der Hauptunterschied zwischen isentropen und polytropen Prozessen besteht darin, dass ein isentroper Prozess immer einen geringeren Wirkungsgrad aufweist als ein polytroper Prozess.
