Menu

Termodinàmica.
Transformació de l'energia

Energia tèrmica i combustió.
Efectes de la termodinàmica

Entropia

Paret adiabàtica

Paret adiabàtica

En termodinamica una paret adiabàtica és una paret que no permet la transferència de calor d'un costat a un altre. Una paret adiabàtica no deixa sortir ni entrar calor.

Les parets adiabàtiques són conceptes teòrics ja que en cas d'existir, seria un perfecte aïllant tèrmic. En l'actualitat, qualsevol aïllant tèrmic, per molt bo que sigui, sempre permet certa transferència d' energia calorífica.

Exemples de parets adiabàtiques:

  • Els aïllants d'una casa. Un bon aïllant en una casa és una bona aproximació a una paret adiabàtica. Un aïllant perfecte no permetria l'entrada de calor a l'habitatge ni la sortida de la calor de la llar a l'hivern.
  • Les capes d'aire d'un col·lector solar. En els col·lectors solars, entre la superfície fosca on es capta la radiació solar i l'exterior, hi ha una capa d'aire. L'aire, quan està quiet, és un molt bon aïllant. L'objectiu de crear aquesta capa d'aire és la d'obtenir l'aproximació d'una paret adiabàtica que permeti que no hi hagi transferència d'energia tèrmica de l'fluid de l' mòdul solar a l'exterior.
  • Les finestres de doble vidre. L'objectiu de col·locar doble vidre a les finestres, en realitat és el de crear una capa d'aire entre elles. Aquesta capa d'aire, a l'ésser aïllant, actua com una paret adiabàtica.

Què és un procés adiabàtic?

Un procés adiabàtic és un procés en el qual el sistema no intercanvia calor amb el seu entorn. Els processos adiabàtics també poden ser isentròpics, en aquest cas, el procés més és reversible.

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.

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. 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. 

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

Quina diferència hi ha entre un processos adiabàtics i un procés isotèrmic?

Un procés és adiabàtic si no intercanvia calor amb el medi ambient. Per contra, un procés isotèrmic és el cas oposat: en un procés isotèrmic té lloc la màxima transferència de calor.

Quan es realitza un procés exotèrmic adiabáticamente, la temperatura de sistema augmenta perquè el sistema reté la calor generada.

Per contra, quan es realitza un procés endotèrmic adiabáticamente, la temperatura de sistema disminueix, perquè la calor requerit no es subministra des de l'exterior. Un exemple d'això és l'operació d'un refrigerador en el qual un gas comprimit s'expandeix a través d'una constricció. La temperatura de l'gas disminueix així.

Com està clar amb la nevera, de vegades no és difícil aïllar un sistema de el món exterior. Quan un procés té lloc molt ràpid, no hi ha temps per intercanviar calor amb el medi ambient, i el procés en el primer enfocament és adiabàtic. Per exemple, la carrera de treball en un motor de combustió es pot descriure perfectament adiabàticament.

Procés isotèrmic

L'oposat a un procés adiabàtic és aquell en què l' intercanvi de calor amb el medi ambient assegura que la temperatura no canviï durant el procés. Això s'anomena un procés isotèrmic. Molts processos cíclics utilitzats en la tècnica contenen components tant adiabàtics com isotèrmics.

A la pràctica, els canvis d'estat no són ni completament adiabàtics ni completament isotèrmics, però els canvis d'estat es troben entre els dos. Això es diu canvis d'estat politrópico.

Autor:

Data de publicació: 1 de desembre de 2016
Última revisió: 25 de març de 2020