En termodinàmica una paret adiabàtica és una paret que no permet la transferència de calor de banda a banda. Una paret adiabàtica no deixa sortir ni entrar calor a un sistema termodinàmic.
Les parets adiabàtiques són conceptes teòrics ja que en cas que n'hi hagi, seria un perfecte aïllant tèrmic. Actualment, qualsevol aïllant tèrmic, per molt bo que sigui, sempre permet una certa transferència d'energia calorífica.
Exemples de parets adiabàtiques
-
Els aïllants duna casa. Un aïllant perfecte no permet que hi hagi interacció tèrmica amb l'exterior de l'habitatge.
-
Les capes daire dun col·lector solar. Als col·lectors solars, entre la superfície fosca on es capta la radiació solar i l'exterior, hi ha una capa d'aire que té com a objectiu evitar els fluxos de calor.
-
Les finestres de doble vidre. L'objectiu de col·locar doble vidre a les finestres, en realitat és crear una capa d'aire entre elles i evitar el flux de calor.
Què és un procés adiabàtic?
Un procés adiabàtic és un procés en què el sistema no intercanvia calor amb el seu entorn. Aquests processos també poden ser isentròpics, en aquest cas, el procés a més és reversible.
Aquest terme fa referència a elements que impedeixen la transferència de calor a l'entorn. Una paret aïllada s'aproxima força a aquest concepte.
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 humitat relativa. Un altre exemple és la temperatura adiabàtica de flama, que és la temperatura que podria assolir una flama si no hi hagués pèrdua de calor cap a l'entorn.
L'escalfament i el refredament adiabàtic són processos que normalment tenen lloc a causa del canvi en la pressió d'un gas. Això pot ser quantificat usant la llei dels gasos ideals.
Els processos adiabàtics no es poden produir en sistemes oberts.
Diferència entre un procés adiabàtic i un d'isotèrmic
Un procés és adiabàtic si no sintercanvia 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 adiabàticament, la temperatura del sistema augmenta perquè el sistema reté la calor generada.
Per contra, quan es realitza un procés endotèrmic adiabàticament, la temperatura del sistema disminueix, perquè la calor requerida no se subministra des de l'exterior. Un exemple daixò és loperació dun refrigerador en el qual un gas comprimit sexpandeix a través duna constricció. La temperatura del gas disminueix així.
Com és clar amb la nevera, de vegades no és difícil aïllar un sistema del 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.
Procés isotèrmic
El que és oposat és aquell procés 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 a isotèrmics.
A la pràctica, els canvis d'estat no són completament adiabàtics ni completament isotèrmics, però els canvis d'estat es troben entre tots dos. Això s'anomena canvis d'estat politròpic.