isentropiske

Isentropiske prosesser er prosesser der entropien til systemet forblir konstant, det vil si ΔS = 0. Begrepet brukes ofte i termodynamikk og fluiddynamikk som en forenklet beskrivelse av prosesser der ingen entropi genereres og ingen varme utveksles med omgivelsene. I praksis brukes isentropiske antakelser ofte som en modell for prosesser som antas å være både adiabatiske og reversible. Ved irreversibilitet eller varmeutveksling kan entropien derfor øke, og prosessen blir ikke isentropisk.

For en ideell gass fører isentropi til spesifikke sammenhenger mellom trykk, volum og temperatur. En vanlig formel er PV^gamma = konstant, der gamma er forholdet Cp/Cv. Dette kan utledes fra dS = Cp dT/T - R dP/P og kravet om dS = 0 for en isentropisk prosess. Andre tilstanderelasjoner som følger av isentropi inkluderer TV^(gamma-1) = konstant og P^(1-\gamma) T^gamma = konstant. Disse uttrykkene gjelder hovedsakelig for ideelle gasser under isentropiske forhold og gir måter å beregne endringer i tilstand ved reversibel adiabatiske prosesser.

Bruksområder og betydning: Isentropiske antakelser brukes ofte i analyse av turbomaskiner (kompressorer og turbiner), aerodynamikk og rørstrømmer der friksjon og varmeutveksling anses små eller ubetydelige. Begrepet er også viktig i studier av flyt med liten entropiproduksjon, som antas å være nesten isentropisk.

Forskjell fra andre begreper: Ikke alle adiabatiske prosesser er isentropiske; hvis en prosess er adiabatic, men irreversibel, vil entropien øke. Isentropi dermed vanligvis beskrives som en reversibel adiabatiske prosess.