processo adiabáticoEm física, um processo adiabático é um sistema no qual não ocorre troca de calor com o ambiente. Isto significa que, quando o sistema realiza trabalho, movimento ou trabalho mecânico, idealmente, o processo não torna os arredores mais quentes ou mais frios. Para os sistemas que envolvem gases, um processo adiabático geralmente requer mudanças na pressão para deslocar temperatura sem afetar o meio ambiente circundante. Na atmosfera da Terra, as massas de ar passarão por expansão adiabática e arrefecem, ou vão experimentar a compressão adiabática, e se aquecem. Os engenheiros conceberam vários motores com os processos que são, pelo menos, parcialmente adiabáticos.

Um processo adiabático é termodinâmico, no qual um sistema não ganha e nem perde calor para o ambiente circundante. Um processo termodinâmico pode ser entendido como uma medição de alterações de energia no interior de um sistema, alterações estas tomadas a partir de um estado inicial para um estado final. Em aplicações de termodinâmica, um sistema pode ser qualquer espaço claramente definido com um conjunto uniforme de propriedades, seja um planeta, uma massa de ar, um motor a diesel ou o universo. Embora os sistemas tenham muitas propriedades termodinâmicas, o importante aqui é a mudança de temperatura, medida pelo ganho ou perda de calor.

Uma mudança na energia interna de um sistema irá ocorrer sempre que o sistema efetuar um trabalho, tal como quando uma máquina alimentada por combustão interna move suas partes. Em processos que envolvem gases adiabáticos mais atmosféricos, como o ar, a compressão do gás dentro do sistema faz com que o ele se aqueça, enquanto a expansão arrefece. Alguns motores a vapor têm aproveitado este processo para aumentar a pressão e, portanto, a temperatura, e são considerados motores adiabáticos. Os cientistas classificam os processos adiabáticos - de máquinas para sistemas de climatização - dependendo se eles são ou não reversíveis para sua temperatura original.

Demonstração de processo adiabático reverso

Dentro de um processo adiabático, uma mudança de temperatura irá ocorrer apenas devido ao trabalho que ele realiza, mas não devido à perda de calor para o ambiente. A elevação do ar resfria, sem perder o calor de massas de ar vizinhas. O ar resfria porque a pressão atmosférica, que comprime e aquece o ar próximo à superfície da terra, diminui com a altitude. Conforme a pressão sobre um gás é reduzida, ele irá se expandir, e as leis da termodinâmica consideram o trabalho de expansão. Quando a massa de ar expande-se e realiza trabalho, ela não perde calor para outras massas de ar que possam ter temperaturas muito diferentes, e, portanto, passa por um processo adiabático.
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É quase impossível existir um perfeito sistema adiabático, porque um pouco de calor é normalmente perdido. Existem equações matemáticas usadas por cientistas para modelar processos adiabáticos que assumem um sistema perfeito para a conveniência. O oposto de um processo adiabático é um processo isotérmico, no qual o calor é transferido de fora do sistema para o ambiente circundante. Se um gás se expande livremente no exterior de um sistema com pressão regulada, submete-se a um processo isotérmico.

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