Isentrooppia

Isentrooppia on termi, jota käytetään kuvaamaan ilmiöitä ja prosesseja, joissa entropia pysyy muuttumattomana. Se liittyy isentropiaan, entropian säilymiseen järjestelmän tilamuutoksessa. Isentrooppia voi viitata sekä yksittäiseen prosessiin että useisiin tilamuutoksiin, joissa entropian muutos on nolla tai hyvin lähellä nollaa.

Termodynamiikassa isentrooppinen prosessi tarkoittaa reversiibeliä ja adiabattista tilansiirtymää. Eri vaiheissa, esimerkiksi ideaalikaasun tapauksessa, isentrooppinen prosessi täyttää pV^γ = constant, missä γ on kaasun ominaislämpökapasiteettien suhde Cp/Cv. Tällainen prosessi säilyttää entropian S.

Isentrooppia käytetään teollisuudessa ja tutkimuksessa referenssina, jonka avulla arvioidaan todellisten laitteiden suorituskykyä. Esimerkkejä ovat turbiinit, kompressorit sekä suihkukoneiden suutimet, joissa on olennaista tietää, kuinka lähellä toiminta on isentropista ideaalitilaa. Isentropian käyttö mahdollistaa ideaalitilanteiden vertailun ja suunnittelun sekä tehokkuuden mittaamisen suhteessa isentropiseen ekvivalenttiin.

Todellisissa prosesseissa entropian tuotanto on yleensä positiivinen, mikä tarkoittaa, että monet epäjatkuvuudet ja epäreversibiliteetit, kuten kitka, lämmönjohtuminen ja häviöt, aiheuttavat isentrooppisuuden ehtymisen. Näin ollen isentrooppia toimii sekä käsite että mittapuun, jolla kuvataan ja arvioidaan prosessien lähestymistä ideaalimpaan, entropian säilyttävään tilaan.