Termodinàmica.
Transformació de l'energia

Energia tèrmica i combustió.
Efectes de la termodinàmica

Entropia

Processos termodinàmics

Processos termodinàmics

En física, es denomina procés termodinàmic a l'evolució de determinades magnituds (o propietats) pròpiament termodinàmiques relatives a un determinat sistema termodinàmic. Des del punt de vista de la termodinàmica, aquestes transformacions han de transcórrer des d'un estat d'equilibri inicial a un altre final; és a dir, que les magnituds que pateixen una variació en passar d'un estat a un altre han d'estar perfectament definides en aquests estats inicial i final.

D'aquesta manera els processos termodinàmics poden ser interpretats com el resultat de la interacció d'un sistema amb un altre després de ser eliminada alguna lligadura entre ells, de manera que finalment els sistemes es trobin en equilibri (mecànic, tèrmic i / o material) entre si .

D'una manera menys abstracta, un procés termodinàmic pot ser vist com els canvis d'un sistema, des d'unes condicions inicials fins a altres condicions finals, per la seva desestabilització.

Un sistema termodinàmic està en principi en un estat d'equilibri termodinàmic quan les variables principals del sistema (és a dir, pressió, volum i temperatura) no experimenten cap variació addicional amb el pas del temps.

En el cas que dos o totes les variables anteriors canviïn (la variació de només una d'elles és impossible perquè totes estan interconnectades per una raó de proporció inversa o directa) estem en presència d'una transformació termodinàmica, que porta al sistema cap a una un altre punt d'equilibri.

L'estat inicial i final d'una transformació s'identifiquen per dos parells de valors de les tres quantitats que defineixen l'estat d'un cos: pressió, volum o temperatura.

Una transformació termodinàmica pot tenir lloc:

  • Intercanviant treball, però sense intercanvis de calor (per a un sistema adiabàtic: transformació adiabàtica)
  • Intercanviant calor, però sense intercanviar treball; (Per exemple, per a una transformació isocora)
  • Intercanviant treball i calor (per exemple, per a una transformació isobàrica o un isoterma)

Una transformació termodinàmica pot ser reversible o irreversible. Totes les transformacions reals són irreversibles, ja que les friccions no es poden eliminar per complet, de manera que la condició de reversibilitat és només una aproximació teòrica.

Els processos més importants de transformació termodinàmica són els següents:

Processos isotèrmics

Els processos isotèrmics són processos en els quals la temperatura no canvia.

Un procés isotèrmic és una transformació d'un sistema en què la temperatura es manté constant: & Delta; T = 0. Això passa quan el sistema està en contacte amb una font exterior capaç de canviar calor amb el sistema (cedint o aportant calor) i el sistema evoluciona molt lentament permetent que la temperatura interior s'iguali a la temperatura exterior (mitjançant la transmissió de calor en el sentit adequat: de la part més calenta a la més freda).

 

En un procés adiabàtic passa exactament el contrari. No hi ha transmissió de calor (Q = 0).

Processos isobàrics

Els processos isobàrics són processos en els quals la pressió no varia. Dit d'una altra manera, un procés isobàric és una transformació termodinàmica que es produeix a pressió constant.

Quan un gas perfecte evoluciona isobáricamente des d'un estat A a un estat B, la temperatura i el volum associats segueixen la llei de Charles

Processos isocóricos

Els processos isocóricos són processos en els quals el volum roman constant.

Un procés isocor, també anomenat procés isomètric o isovolumétrico és un procés termodinàmic en el qual el volum roman constant. Això implica que el procés no realitza treball pressió-volum.

Processos adiabàtics

Els processos adiabàtics són processos en els quals no hi ha transferència de calor alguna.

Un procés adiabàtic és aquell en el qual el sistema (generalment, un fluid que realitza un no intercanvia calor amb el seu entorn. Un procés adiabàtic que és, a més, reversible, és un procés isentròpic.

L'extrem oposat, en el qual té lloc la màxima transferència de calor, causant que la temperatura romangui constant, es denomina procés isotèrmic. El terme adiabàtic fa referència a elements que impedeixen la transferència de calor amb l'entorn. Una paret aïllada s'aproxima bastant a un límit adiabàtic.

Un altre exemple és la temperatura adiabàtica de flama, que és la temperatura que podria arribar a una flama si no hi hagués pèrdua de calor cap a l'entorn. En climatització, els processos d'humectació (aportació de vapor d'aigua) són adiabàtics, ja que no hi ha transferència de calor, tot i que s'aconsegueixi variar la temperatura de l'aire i la seva humitat relativa.

L'escalfament i refredament adiabàtic són processos que comunament ocorren a causa del canvi en la pressió d'un gas. Això pot ser quantificat usant la llei dels gasos ideals.

Processos diatérmicos

Els processos diatérmicos són processos que deixen passar la calor fàcilment.

Processos isoentrópicos

Els processos isoentrópicos són processos adiabàtics i reversibles. Processos en què l'entropia no varia.

En termodinàmica, un procés isentròpic, de vegades anomenat procés isoentrópico, és aquell en el qual l'entropia del fluid que forma el sistema roman constant.

valoración: 3 - votos 1

Última revisió: 2 de gener de 2018