Transformação adiabática

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
Ir para: navegação, pesquisa
Text document with red question mark.svg
Este artigo ou secção contém fontes no fim do texto, mas que não são citadas no corpo do artigo, o que compromete a confiabilidade das informações. (desde janeiro de 2013)
Por favor, melhore este artigo introduzindo notas de rodapé citando as fontes, inserindo-as no corpo do texto quando necessário.

Transformação adiabática é uma transformação termodinâmica pela qual não há troca de calor com o ambiente, apesar de haver variação térmica. A energia interna se transforma em trabalho diretamente (, com , logo temos: ). O trabalho é, então, realizado às custas da energia interna do sistema.

É o processo básico do Ciclo Brayton, que explica o funcionamento da turbina a gás. O aquecimento adiabático e processos de arrefecimento ocorrem normalmente devido às alterações na pressão de um gás. Isto pode ser quantificado utilizando a lei dos gases ideais.

Adiabático, vem do grego adiabatos, impenetrável, diz-se do sistema que esteja isolado de quaisquer trocas de calor ou de matéria com o meio externo.

Formalismo[editar | editar código-fonte]

A equação matemática que descreve um processo adiabático de um gás é dada por:

onde é a pressão do gás, o volume e a razão entre os calores específicos molar a pressão constante () e a volume constante ().

Para um gás ideal monoatômico, , e para um gás ideal diatômico com suas moléculas girando (ver Calor específico). Quando o gás passa de um estado inicial para um estado final , podemos escrever a equação acima na forma

Para escrever a equação de um processo adiabático em termos de e usamos a pressão em relação a equação dos gases ideais, obtendo

Como e são constantes, podemos escrever esta equação na forma

Quando o gás passa de um estado inicial para um estado final , também podemos escrever a equação acima na forma

Trabalho[editar | editar código-fonte]

A definição de uma transformação adiabática é que não há transferência de calor, . De acordo com a primeira lei da termodinâmica:

, com temos:

Onde:

  • é a variação de energia interna do sistema;
  • é o trabalho realizado pelo sistema.

Qualquer trabalho feito tem de ser feito através da variação de energia interna , uma vez que o gás não recebe e nem cede calor do/para o meio externo.

Para um gás ideal monoatômico temos o trabalho definido como:

, uma vez que para um gás ideal monoatômico.

Para um gás ideal diatômico que tenha suas moléculas girando temos:

, uma vez que para um gás ideal diatômico com suas moléculas girando.

Ver também[editar | editar código-fonte]

Referências[editar | editar código-fonte]

  • HALLIDAY, D., RESNICK,R., WALKER, J., Fundamentos de física. 8ª edição, vol. 2, editora LTC