Termodinâmica: Definição do Processo Adiabático

Na física, um processo adiabático é um processo termodinâmico em que não há transferência de calor dentro ou fora de um sistema e geralmente é obtido cercando todo o sistema com um forte isolamento ou realizando o processo tão rapidamente que não há tempo para uma transferência significativa de calor Lugar, colocar.

Aplicando o primeira lei da termodinâmica para um processo adiabático, obtemos:

delta-Desde delta-você é a mudança na energia interna e W é o trabalho realizado pelo sistema, o que vemos os seguintes resultados possíveis. Um sistema que se expande sob condições adiabáticas faz um trabalho positivo; energia interna diminui, e um sistema que se contrai sob condições adiabáticas faz um trabalho negativo; portanto, a energia interna aumenta.

Os cursos de compressão e expansão em um mecanismo de combustão interna são processos aproximadamente adiabáticos - o que poucas transferências de calor para fora do sistema são insignificantes e praticamente toda a mudança de energia entra em movimento do pistão.

Quando o gás é comprimido através de processos adiabáticos, faz com que a temperatura do gás suba através de um processo conhecido como aquecimento adiabático; no entanto, a expansão através de processos adiabáticos contra uma mola ou pressão causa uma queda de temperatura através de um processo chamado resfriamento adiabático.

O aquecimento adiabático ocorre quando o gás é pressurizado pelo trabalho realizado por seus arredores, como a compressão do pistão no cilindro de combustível de um motor diesel. Isso também pode ocorrer naturalmente, como quando as massas de ar na atmosfera da Terra pressionam uma superfície como uma inclinação de um cordilheira, fazendo com que as temperaturas subam devido ao trabalho realizado na massa de ar para diminuir seu volume massa de terra.

O resfriamento adiabático, por outro lado, ocorre quando ocorre expansão em sistemas isolados, o que os força a trabalhar nas áreas circundantes. No exemplo do fluxo de ar, quando essa massa de ar é despressurizada por uma elevação na corrente de vento, seu volume é permitido se espalhar novamente, reduzindo a temperatura.

Embora a teoria do processo adiabático se mantenha quando observada por longos períodos de tempo, escalas de tempo menores tornam adiabático impossível em processos mecânicos - como não existem isoladores perfeitos para sistemas isolados, o calor é sempre perdido quando o trabalho é realizado. feito.

Em geral, supõe-se que os processos adiabáticos são aqueles em que o resultado líquido da temperatura permanece afetado, embora isso não signifique necessariamente que o calor não seja transferido por todo o processo. Escalas de tempo menores podem revelar a transferência minuciosa de calor além dos limites do sistema, que acabam se equilibrando no decorrer do trabalho.

Fatores como o processo de interesse, a taxa de dissipação de calor, a quantidade de trabalho perdido e a quantidade de calor perdida por um isolamento imperfeito podem afetar o resultado do calor transferência no processo geral e, por esse motivo, a suposição de que um processo é adiabático depende da observação do processo de transferência de calor como um todo, em vez de ser menor. peças.