En termodinàmica, una paret diatèrmica que separa dos sistemes termodinàmics permet lintercanvi denergia calorífica però aïlla el sistema de transferència de massa. És a dir, si en un sistema té un intercanvi denergia tèrmica (calor) però no de matèria, es pot donar un procés diatèrmic.
Això implica que la interacció tèrmica només pot ser per conducció o radiació tèrmica.
D'acord amb aquesta definició de paret diatèrmica, només és possible un sistema tancat.
La transferència denergia tèrmica per convecció no és possible perquè implicaria un intercanvi de matèria.
Un procés diatèrmic també es pot entendre per isotèrmic que significa que la transferència es realitza a temperatura constant.
Quina és la diferència entre una paret adiabàtica i una diamètrica?
La diferència entre aquestes dues parets termodinàmiques és que la paret adiabàtica no permet la transferència de calor, mentre que a la diamètrica sí que és possible.
Entre parets impermeables a la matèria, les parets diatèrmiques i adiabàtiques són contràries.
Per què serveix una paret diatèrmica?
La paret diatèrmica és important perquè quan ens referim a un aïllant pressuposem que no és possible lintercanvi de massa ni es permet la transferència de calor del sistema al medi ambient.
Tot i això, la paret diatèrmica que aïlla un sistema només es refereix al fet que el sistema no intercanvia matèria.
Exemples de parets diatèrmiques
A continuació mostrem alguns exemples del dia a dia per entendre millor aquest concepte:
-
Els humans no som sistemes diatèrmics perquè intercanviem energia amb el nostre ambient i, alhora, hi ha un intercanvi de matèria (menjar, aire, suor, etc.).
-
Una pilota de futbol sí que es considera diatèrmica perquè l?aire del seu interior pot patir canvis de temperatura, però no es barreja amb l?aire exterior.
-
La finestra duna casa intercanvia energia en forma de calor però no permet el pas de partícules quan està tancada.
-
Una ampolla daigua tancada només pot intercanviar calor amb el seu exterior per conducció tèrmica.
-
El intercambiador de calor de una instalación de energía solar térmica.
Com es transfereix la calor?
La transferència de calor a través d'una paret termodinàmica es pot fer per:
-
La conducció tèrmica es produeix quan dos elements a temperatura diferent estan en contacte directe. Si els elements són gasos o líquids, aquesta possibilitat només es pot produir si hi ha una paret diatèrmica que els separi.
-
La transmissió tèrmica per convecció es produeix pel moviment de les partícules.
-
La transmissió per radiació es produeix per interacció electromagnètica. Tots els objectes emeten una radiació proporcional amb la temperatura que interactua amb altres objectes al voltant.
Alguns autors creuen que la convecció no s'hauria de considerar una forma de transmetre la calor pel fet que es deu al moviment de la matèria. Tot i això, s'accepta com a forma de transferència de calor ja que en moure la matèria la calor també es mou.
