При подъёме и опускании поршня в цилиндре с газом изменения энтропии зависят от характера процесса: адиабатического или изотермического. Рассмотрим каждый из этих процессов подробнее.

Адиабатический процесс

В адиабатическом процессе не происходит теплообмена с окружающей средой. Это означает, что вся работа, которая совершается быть ли в результате сжатия, либо в результате расширения газа, приводит к изменению внутренней энергии газа, что, в свою очередь, влияет на его температуру.

Изменение энтропии: Если газ сжимается адиабатически (поршень движется вверх), его температура повышается, что является признаком того, что внутренняя энергия системы увеличивается. Если газ расширяется (поршень движется вниз), его температура понижается. В этом случае изменение энтропии газа определяется изменением его температуры и состояния. Для идеального газа при адиабатическом процессе изменение энтропии может рассчитать, но обычно оно не равно нулю, если процесс непрерывен.Изотермический процесс

В изотермическом процессе температура газа остаётся постоянной, несмотря на изменения объёма. Это достигается за счёт теплообмена с окружающей средой.

Изменение энтропии: При изотермическом расширении газа (поршень движется вниз) происходит поглощение тепла от окружающей среды, что позволяет поддерживать температуру постоянной. В результате, энтропия системы увеличивается. При изотермическом сжатии (поршень движется вверх) газ отдаёт тепло, что также приводит к увеличению энтропии, поскольку при этом происходит уменьшение микро-состояний на результирующее состояние, повышая неопределённость и увеличивая энтропию.Сравнение

Адиабатический процесс: Изменение энтропии связано исключительно с работой, совершаемой над газом или против газа, и не связано с теплообменом.

Изотермический процесс: Изменение энтропии связано с теплообменом с окружающей средой и происходит за счёт передачи тепла, что позволяет поддерживать постоянной температуру.

Заключение

Таким образом, различия в изменениях энтропии между адиабатическим и изотермическим процессами объясняются наличием или отсутствием теплообмена, а также различиями в воздействии на внутреннюю энергию и температуру газа.