¿Se pueden utilizar indistintamente un proceso isotérmico y un proceso adiabático para que no haya cambios en la energía interna?

Absolutamente no.

‘Isotérmico’ significa ‘mantenido a una temperatura constante’, que puede incluir un flujo de calor dentro o fuera del sistema para que la temperatura se mantenga constante.

‘Adiabático’ significa ‘sin importación o importación de calor’, lo que puede implicar que la temperatura puede fluctuar y el sistema no es isotérmico.

Un ejemplo: el famoso ciclo de libros de texto de 4 pasos de Carnot tiene 2 pasos isotérmicos y 2 pasos adiabáticos que se alternan. Un ciclo completo es: compresión adiabática (no isotérmica porque T sube), calentamiento isotérmico (no adiabático porque se absorbe calor), descompresión adiabática (no isotérmica porque T cae) y enfriamiento isotérmico (no adiabático porque se elimina el calor).

La clave para esto es que la energía interna puede cambiar, ya sea por adición / eliminación de calor o por el trabajo que realiza o se le da al sistema.

Su confusión es extremadamente común porque la mayoría de las personas asocian un cambio de temperatura exclusivamente con un flujo de calor, olvidando que el trabajo mecánico también puede provocar un cambio de temperatura.

Isotérmico = misma temperatura
Adiabático = sin calor añadido.

Si toma hielo a -4 ° C y agua a 30 ° C. Póngalos juntos, es adiabático ya que el único intercambio de calor es desde dentro del sistema. Pero la temperatura cambiará, por lo que no es isotérmica.

En general, no, porque isotérmico mantiene la temperatura constante, pero adiabático significa que no hay dQ que atraviese el límite del sistema, pero dW puede, por lo que puede tener una compresión adiabática de un gas, lo que naturalmente dará como resultado un aumento de T , que puede funcionar (ya que el calor no perdió nada). Si comprime el gas isotérmicamente, dQ abandonará el sistema.

Esto se debe a que si dQ = TdS, si dQ = 0, dS = 0 (sin creación de entropía, los procesos adiabáticos son reversibles), mientras que para T constante dQ = TdS, se transferirá algo de entropía.

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