绝热的(adiabatic)和多变的(polytropic)的区别

绝热过程和多方过程之间的关键区别在于，在绝热过程中不发生传热，而在多方过程中发生热传递。

在化学中，我们把宇宙分成两部分。我们要研究的部分是“一个系统”，其余部分是“周围环境”。一个系统可以是一个有机体，一个反应容器，甚至是一个细胞。我们可以根据系统之间的相互作用类型或发生的交换类型来区分它们。我们可以把系统分为两类：开放系统和封闭系统。有时物质和能量可以穿过系统边界。交换的能量可以有光能、热能、声能等几种形式。如果一个系统的能量因温差而改变，我们称之为存在热量流动。绝热过程和多方过程是两个与系统传热有关的热力学过程。

什么是绝热的(adiabatic)？

绝热变化是指没有热量进出系统的变化。这种传热限制主要发生在两个方面。一种方法是使用隔热边界，这样就不会有热量进入或存在。例如，我们在杜瓦瓶中进行的反应是绝热的。第二，绝热过程发生的速度非常快；因此，没有时间来传递热量。

在热力学中，我们可以用dQ=0表示绝热变化，其中Q是热能。在这些情况下，压力和温度之间存在一种关系。因此，在绝热条件下，系统会因压力而变化。

例如，想想云的形成和大尺度对流的发生。在高海拔地区，大气压力较低。当空气变热时，它会上升。因为外界空气压力低，上升的空气包会试图膨胀。当膨胀时，空气分子会工作，这会改变它们的温度。这就是为什么温度上升时温度降低的原因。

图01：云的形成是绝热过程的一个例子

根据热力学原理，空气包中的能量保持不变，但它可以转换成不同的能量形式（做膨胀功或维持其温度）。但是，与外界没有热交换。我们也可以将同样的现象应用于空气压缩（例如活塞）。在这种情况下，当空气包被压缩时，温度升高。这些过程被称为绝热加热和冷却。

什么是多变的(polytropic)？

多变性过程发生在传热过程中。然而，在这个过程中，传热是可逆的。

图02：在烈日下吹气球是一个多变过程的例子

当气体经历这种类型的热传递时，下面的方程适用于多方过程。

PVn=常数

其中P是压力，V是体积，n是常数。因此，在多变气体膨胀/压缩过程中，为了保持PV恒定，系统与周围环境之间发生热交换和功交换。因此，多变性是一个非绝热过程。