Termodinàmica.
Transformació de l'energia

Energia tèrmica i combustió.
Efectes de la termodinàmica

Entropia

Procés adiabàtic

Procés adiabàtic

Un procés adiabàtic és un procés termodinàmic en el qual el sistema no intercanvia calor amb el seu entorn. Un procés adiabàtic pot ser més isentrópico, que vol dir que el procés pot ser reversible.

El procés adiabàtic proporciona una base conceptual rigorosa per a la teoria utilitzada per exposar la primera llei de la termodinàmica i, com a tal, és un concepte clau en termodinàmica.

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. D'aquí apareix el terme de paret adiabàtica.

Un procés que no involucra la transferència de calor o matèria dins o fora d'un sistema, de manera que Q = 0, es denomina procés adiabàtic, i es diu que aquest sistema està aïllat adiabàticament. La suposició que un procés és adiabàtic és una suposició simplificadora que es realitza amb freqüència. Per exemple, se suposa que la compressió d'un gas dins d'un cilindre d'un motor tèrmic passa tan ràpidament que, en l'escala de temps del procés de compressió, una petita part de l'energia del sistema pot transferir com calor als voltants. Tot i que els cilindres del motor no estan aïllats i són bastant conductius, aquest procés està idealitzat per ser adiabàtic. El mateix es pot dir que és cert per al procés d'expansió d'aquest sistema.

El suposat d'aïllament adiabàtic d'un sistema és útil, i sovint es combina amb altres per fer possible el càlcul del comportament del sistema. Tals suposicions són idealitzacions, s'aproximen, però no són reals. El comportament de les màquines reals es desvia d'aquestes idealitzacions, però la suposició de tal comportament perfecte proporciona una primera aproximació útil de com funciona el món real.

En l'estudi de la termodinàmica és habitual la simplificació del sistema per poder calcular de forma aproximada el comportament del sistema.

Escalfament i refredament adiabàtic

La compressió adiabàtica d'un gas provoca un augment en la temperatura del gas. L'expansió adiabàtica contra la pressió, o un ressort, causa una caiguda en la temperatura. Per contra, l'expansió lliure és un procés isotèrmic per a un gas ideal.

Aquests canvis de temperatura poden quantificar utilitzant la llei dels gasos ideals o l'equació hidrostàtica per als processos atmosfèrics.

A la pràctica, cap procés és veritablement un procés adiabàtic. Molts processos depenen d'una gran diferència en escales de temps del procés d'interès i la taxa de dissipació d'energia tèrmica a través d'un límit del sistema, i â € <â €

Escalfament adiabàtic

L'escalfament adiabàtic ocorre quan la pressió d'un gas augmenta pel treball realitzat sobre ella pel seu entorn. Un exemple d'escalfament adiabàtic és el d'un pistó d'un motor tèrmic que comprimeix un gas contingut dins d'un cilindre. La compressió del gas comporta a l'elevació de la temperatura. En moltes situacions pràctiques la conducció de calor a través de les parets pot ser lenta en comparació amb el temps de compressió que es considera nul·la.

Aquesta característica té una aplicació pràctica en els motors tèrmics dièsel que depenen de la manca de dissipació de calor durant la cursa de compressió per elevar la temperatura del vapor de combustible prou com per engegar.

Refredament adiabàtic

El refredament adiabàtic ocorre quan la pressió sobre un sistema adiabáticamente aïllat disminueix, el que permet que s'expandeixi. Aquesta expansió fa que funcioni en el seu entorn. Quan es redueix la pressió aplicada sobre un paquet d'aire, es permet que l'aire en el paquet s'expandeixi; a mesura que augmenta el volum, la temperatura disminueix a mesura que disminueix la seva energia interna.

El refredament adiabàtic es produeix en l'atmosfera de la Terra amb l'aixecament orogràfic i ones de sotavent, i això pot formar coroneta o núvols lenticulars.

El refredament adiabàtic no ha d'involucrar un fluid. Una tècnica utilitzada per assolir temperatures molt baixes (mil·lèsimes i fins i tot milionèsimes de grau per sobre del zero absolut) és a través de la desmagnetització adiabàtica. A la desmagnetització adiabàtica el canvi en el camp magnètic d'un material magnètic s'utilitza per proporcionar refredament adiabàtic. A més, el contingut d'un univers en expansió es pot descriure (de primer ordre) com un fluid de refredament adiabàtic. (Veure mort per calor de l'univers).

valoración: 3 - votos 1

Última revisió: 19 de març de 2018