Em termodinâmica, uma parede adiabática é uma parede que não permite a transferência de calor de um lado para o outro. Uma parede adiabática não permite que o calor entre ou saia de um sistema termodinâmico.
Paredes adiabáticas são conceitos teóricos, pois, se existissem, seriam um isolante térmico perfeito. Atualmente, qualquer isolante térmico, por melhor que seja, sempre permite alguma transferência de energia térmica.
Exemplos de paredes adiabáticas
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O isolamento de uma casa. Um isolante perfeito não permite interação térmica com o exterior da casa.
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As camadas de ar de um coletor solar. Nos coletores solares, entre a superfície escura onde a radiação solar é captada e o exterior, existe uma camada de ar cujo objetivo é impedir os fluxos de calor.
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Janelas com vidros duplos. O objetivo de colocar vidros duplos nas janelas é, na verdade, criar uma camada de ar entre elas e impedir o fluxo de calor.
O que é um processo adiabático?
Um processo adiabático é um processo em que o sistema não troca calor com sua vizinhança. Esses processos também podem ser isentrópicos, caso em que o processo também é reversível.
Este termo refere-se a elementos que impedem a transferência de calor com o meio ambiente. Uma parede isolada está bastante próxima deste conceito.
No ar condicionado, os processos de umidificação (contribuição do vapor de água) são adiabáticos, pois não há transferência de calor, apesar de a temperatura do ar e sua umidade relativa variarem. Outro exemplo é a temperatura de chama adiabática, que é a temperatura que uma chama poderia atingir se não houvesse perda de calor para o ambiente.
Aquecimento e resfriamento adiabáticos são processos que comumente ocorrem devido à mudança na pressão de um gás. Isso pode ser quantificado usando a lei dos gases ideais.
Processos adiabáticos não podem ocorrer em sistemas abertos.
Diferença entre um processo adiabático e um processo isotérmico
Um processo é adiabático se não houver troca de calor com o ambiente. Pelo contrário, um processo isotérmico é o caso oposto: em um processo isotérmico ocorre a transferência máxima de calor.
Quando um processo exotérmico é realizado adiabaticamente, a temperatura do sistema aumenta porque o sistema retém o calor gerado.
Em contraste, quando um processo endotérmico é realizado adiabaticamente, a temperatura do sistema diminui, porque o calor necessário não é fornecido de fora. Um exemplo disso é o funcionamento de um refrigerador no qual um gás comprimido se expande através de uma constrição. A temperatura do gás diminui assim.
Como fica claro com a geladeira, às vezes não é difícil isolar um sistema do mundo exterior. Quando um processo ocorre muito rápido, não há tempo para troca de calor com o ambiente, e o processo na primeira abordagem é adiabático.
processo isotérmico
O contrário é aquele processo em que a troca de calor com o ambiente garante que a temperatura não se altere durante o processo. Isso é chamado de processo isotérmico. Muitos processos cíclicos usados na técnica contêm componentes adiabáticos e isotérmicos.
Na prática, as mudanças de estado não são completamente adiabáticas nem completamente isotérmicas, mas as mudanças de estado estão entre as duas. Isso é chamado de mudanças de estado politrópicas.
