O que é o aquecimento adiabático?

Transformações adiabáticas são processos termodinâmicos nos quais não ocorrem transferências de calor entre um sistema e suas vizinhanças. As únicas trocas de energia possíveis durante um processo adiabático são decorrentes da realização de trabalho termodinâmico.

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A respeito disto, o que é o aquecimento adiabático?

O processo inverso chama-se Aquecimento adiabático e ocorre quando uma parcela de ar desce, portanto comprimindo-se e elevando a sua temperatura por compressão, por exemplo ao descer uma encosta de montanha.

O que é um recipiente adiabático?

Definição: Invólucro constituído por uma parede isolada térmicamente, em que não há fluxo de energia do ou para o sistema mesmo que haja diferença de temperatura entre o sistema e suas vizinhanças.

Também, o que ocorre na transformação adiabática?

Chamamos de transformação adiabática a transformação gasosa na qual o gás não realiza troca de calor com o meio externo. No estudo da Termologia chamamos de transformações adiabáticas aquelas transformações gasosas onde não há troca de calor com o meio externo. Sendo assim, na transformação adiabática o calor é zero.

Quais as condições necessárias para um processo ser adiabático?

As condições necessárias para que um processo adiabático ocorra são:

• O sistema deve ser completamente isolado de seus arredores.
• Para que a transferência de calor ocorra em um período de tempo suficiente, o processo deve ser executado rapidamente.

Ali, o que é uma transformação adiabática e por que nesse tipo de transformação não há troca de calor com as vizinhanças?

A transformação adiabática é um processo termodinâmico no qual não há troca de calor entre um sistema e sua vizinhança. Ou seja, nesse tipo de transformação, o sistema termodinâmico não troca calor com o meio externo. No mesmo sistema, contudo, a pressão, o volume, a energia interna e a temperatura variam.

Você também pode perguntar qual o valor do lapse rate da adiabática seca?

Quando o ar úmido é forçado para cima e sobe uma montanha, ele resfria adiabaticamente. Usando termos técnicos, especificamente ele resfria a uma taxa que chamamos de Dry Adiabatic Lapse Rate (ou Lapse Rate Adiabático Seco) e esse valor é constante: 9.8 °C/km.

Por que a expansão Adiabática viabiliza o resfriamento?

A expansão adiabática viabiliza o resfriamento do N2 porque

d) a variação da energia interna é nula e o trabalho é associado diretamente à entrada de frio, que diminui a temperatura do sistema.

O que ocorre com a parcela de ar quando acende? O ar que está no interior da nave espacial é iluminado pelo sol.

Posteriormente, quais são as três transformações que podem acontecer em um sistema isolado?

As três transformações que podem ocorrer em um sistema isolado são a transferência de energia, a transferência de matéria e a transferência de momento.

10XX,29,11XX,17,12XX,7,13XX,3,15XX,16,3XXX,2,40XX,10,41XX,9,43XX,3,44XX,4,46XX,5,47XX,3,48XX,3,5XXX,21,6XXX,2,71XX,1,8XXX,19,92XX,5,93XX,1,94XX,4,98XX,2,Aço Carbono,27,Aço Cromo,2,Aço Cromo Molibdênio,3,Aço Cromo Níquel Molibdênio,6,Aço Cromo Vanádio,1,Aço Inoxidável,11,Aço Manganês,1,Afinidade-Eletronica,87,AISI,69,ASTM,171,Austenitic,48,bp1,81,Calor Específico,30,Calor-Fusao,93,Calor-Vaporizacao,96,CBS,6,CMDS,10,Composição Química,138,Condutividade-Eletrica,79,Condutividade-Termica,104,CS,15,CVS,2,Densidade,240,Dilatacao-Termica,85,Distribuicao-Eletronica,109,Duplex,6,el1,109,Elementos-Quimicos,109,Eletronegatividade,102,Energia-de-Ionizacao,102,Ensaios Destrutivos,14,Estados-de-Oxidacao,104,Estrutura-Cristalina,95,Familia,78,Ferritic,12,fp1,38,fs1,45,Grupo,109,HCS,7,HMCS,16,Isotopos,109,l1,422,LCS,11,Livros,3,lp1,38,Martensitic,6,Massa Específica,14,Massa-Atômica,137,Massa-Molar,65,Massa-Molecular,46,MCS,11,MDS,14,mm1,2,Modulo-de-Elasticidade,81,mp1,82,MS,3,NCMDBS,6,NCMDS,26,NCS,2,NMDS,8,Numero-Atomico,109,p1,14,Periodo,106,Peso Específico,87,Ponto-de-Ebulição,140,Ponto-de-Fusão,163,Potencial-de-Ionizacao,101,pr1,53,Propriedades,8,Químicas,22,Raio-Atomico,86,Raio-Covalente,87,Raio-Ionico,78,RCLS,1,RCS,16,RRCLS,3,RRCS,4,SAE,166,SAE 10XX,24,SAE 13XX,1,SAE 41XX,3,SAE 43XX,2,SAE 5XXX,2,SAE 61XX,1,SAE 86XX,3,SAE 93XX,1,Simbolo-Quimico,109,SMS,5,SS,72,Termos Técnicos,30,tm1,274,Valencia,98,Viscosidade,49,Volume-Atomico,94,

Transformações adiabáticas são processos termodinâmicos nos quais não ocorrem transferências de calor entre um sistema e suas vizinhanças. As únicas trocas de energia possíveis durante um processo adiabático são decorrentes da realização de trabalho termodinâmico. A palavra “adiabática” deriva do grego adiabato, que significa impenetrável ou intransponível.

O que é transformação adiabática?

A transformação adiabática ocorre quando um gás expande-se ou sofre compressão com velocidade rápida o suficiente para que as trocas de calor entre ele e suas vizinhanças sejam desprezíveis. Durante uma transformação adiabática, os gases podem sofrer variações de temperatura, por exemplo, ao apertarmos um spray aerosol, o gás que está confinado em alta pressão é expelido em alta velocidade. Sua temperatura, então, cai bastante em virtude da enorme queda de pressão que o gás sofre ao deixar seu recipiente.

De acordo com a 1ª lei da Termodinâmica, também conhecida como conservação da energia, podemos dizer que, para qualquer sistema físico:
 

Q – calor
ΔU – variação da energia interna
τ – trabalho termodinâmico

A expressão mostrada acima diz que a quantidade de calor (Q) fornecida a um sistema pode ser parcialmente transformada em trabalho (τ). O restante da quantidade de calor será transformada em um acréscimo de energia interna desse corpo (ΔU), causando, como consequência, um aumento em sua temperatura.

Veja também: 1ª lei para processos adiabáticos

Nas transformações adiabáticas, não há trocas de calor. Dessa forma, a 1ª lei da Termodinâmica indica que toda variação de energia interna de um gás durante um processo adiabático deve ser igual ao trabalho realizado pelo ou sobre o gás:
 

No caso do aerosol, como o gás sofre uma expansão e empurra as moléculas do ar atmosférico à sua volta, ele mesmo consome parte de sua energia interna realizando trabalho.

Nos processos adiabáticos, as únicas trocas de energia possíveis entre um sistema e suas vizinhanças ocorrem por meio da realização de trabalho.

Veja também: Trabalho de um gás

Compressão e expansão adiabática

Compressões e expansões adiabáticas são comuns em motores de combustão interna, como motores movidos a gasolina, os quais funcionam a partir do ciclo Otto. Esse ciclo é composto por quatro etapas:

• Admissão isobárica: há um grande aumento no volume do gás sob pressão constante.

• Compressão adiabática: háum grande aumento na pressão do gás e uma diminuição de seu volume sem que haja trocas de calor.

• Expansão adiabática: há um grande aumento no volume do gás e uma diminuição da pressão sem que haja trocas de calor.

• Expansão isobárica: há umaumento no volume do gás sob pressões constantes.

A compressão adiabática ocorre, portanto, quando um gás sofre uma diminuição em seu volume e, consequentemente, um aumento em sua pressão sem que se realizem trocas de calor com suas vizinhanças.

A expansão adiabática, por sua vez, é caracterizada por um aumento repentino no volume do gás e uma grande queda de sua pressão. Dessa forma, a temperatura do gás tende a cair rapidamente, mesmo sem haver trocas de calor entre o gás e o meio.

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Pressão e volume nas transformações adiabáticas

É possível relacionar a pressão e o volume de um gás durante uma transformação adiabática por meio da seguinte equação:

Pi – pressão inicial
PF – pressão final
Vi – volume inicial
VF – volume final
γ – coeficiente de expansão adiabática

Na equação acima, γrepresenta o coeficiente de expansão adiabática, uma grandeza adimensional definida pela razão entre o calor específico molar a pressão constante (CP) e o volume constante (CV). Observe:
 

CP – calor específico molar a pressão constante
CV – calor específico molar a volume constante

Para gases ideais monoatômicos, o coeficiente γtem valor igual a 5/3. Já para gases ideais diatômicos, seu valor é de 7/5. A relação entre calor específico de pressão constante e volume constante é chamada de relação de Mayer. Observe:
 

R – constante universal dos gases perfeitos (0,082 atm.L/mol.K ou 8,31 J/mol.K)

Gráfico das transformações adiabáticas

Os ciclos termodinâmicos são apresentados em forma de gráficos, os quais, geralmente, relacionam as grandezas pressão e volume. Dessa forma, é necessário que saibamos identificar a curva relativa às transformações adiabáticas nesse tipo de gráfico:

Fórmulas da transformação adiabática

As principais fórmulas utilizadas para o estudo das transformações adiabáticas são:
 

A equação acima pode ser reescrita em termos da pressão e temperatura. Confira:
 

Além disso, existe uma fórmula para calcularmos o coeficiente de expansão adiabática:
 

Para determinarmos a relação entre CP e CV:
 

Exemplos resolvidos sobre transformação adiabática

Um gás ideal de volume V1 e temperatura inicial T1 sofre uma expansão adiabática até que seu volume final seja 9 vezes maior que seu volume inicial, sua pressão final P2 e sua temperatura final T2. Sendo CP/CV = 3/2 para esse gás, determine:

a) a razão entre as pressões iniciais e finais desse gás.

b) a razão entre as temperaturas finais e iniciais desse gás.

Resolução

a) Para encontrarmos as relações entre as pressões P1 e P2 do gás, podemos utilizar a equação a seguir:
 

Como informa o exercício, o volume final do gás (V2) é 9 vezes maior que o volume inicial V1. Portanto, V2 = 9V1:
 

b) Para calcularmos a relação entre as temperaturas do gás, podemos utilizar a lei geral dos gases ideais:
 

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