PROCESO ADIABÁTICO

¿Qué es?

Un proceso adiabático es un proceso termodinámico en el que el sistema no intercambia calor con su entorno. Un proceso adiabático puede ser además isentrópico, que significa que el proceso puede ser reversible. 

Es un proceso que no involucra la transferencia de calor o materia dentro o fuera de un sistema, de modo que Q = 0, se dice que dicho sistema está aislado adiabáticamente. 

Por ejemplo: se supone que la compresión de un gas dentro de un cilindro de un motor térmico ocurre tan rápidamente que, en la escala de tiempo del proceso de compresión, una pequeña parte de la energía del sistema puede transferirse como calor a los alrededores. Aunque los cilindros de los motores térmicos no están aislados y son bastante conductivos, ese proceso está idealizado para ser adiabático. Lo mismo se puede decir que es cierto para el proceso de expansión de dicho sistema.

Calentamiento y enfriamiento adiabático:

La compresión adiabática de un gas provoca un aumento en la temperatura del gas. La expansión adiabática contra la presión, o un resorte, causa una caída en la temperatura. Por el contrario, la expansión libre es un proceso isotérmico para un gas ideal. 

Tales cambios de temperatura pueden cuantificarse utilizando la ley de los gases ideales o la ecuación hidrostática para los procesos atmosféricos.

Calentamiento adiabático: 

El calentamiento adiabático ocurre cuando la presión de un gas aumenta por el trabajo realizado sobre ella por su entorno. Un ejemplo de calentamiento adiabático es el de un pistón de un motor térmico que comprime un gas contenido dentro de un cilindro. La compresión del gas conlleva a la elevación de la temperatura. En muchas situaciones prácticas la conducción de calor a través de las paredes puede ser lenta en comparación con el tiempo de compresión que se considera nula.

Esta característica tiene una aplicación práctica en los motores térmicos diésel que dependen de la falta de disipación de calor durante la carrera de compresión para elevar la temperatura del vapor de combustible lo suficiente como para encenderlo.

Enfriamiento adiabático: 

El enfriamiento adiabático ocurre cuando la presión sobre un sistema adiabáticamente aislado disminuye, lo que permite que se expanda. Esta expansión hace que funcione en su entorno. Cuando se reduce la presión aplicada sobre un paquete de aire, se permite que el aire en el paquete se expanda; a medida que aumenta el volumen, la temperatura disminuye a medida que disminuye su energía interna.

El enfriamiento adiabático se produce en la atmósfera de la Tierra con el levantamiento orográfico y ondas de sotavento, y esto puede formar píleo o nubes lenticulares.

Aplicaciones en la vida real: 

• La temperatura de la llama adiabática es la temperatura que se lograría con una llama si el proceso de combustión se llevara a cabo en ausencia de pérdida de calor en los alrededores.

• En meteorología y oceanografía, el proceso de enfriamiento adiabático produce condensación de humedad o salinidad y la parcela se sobresatura.