Processo adiabatico na engenharia

Processo Adiabático

Uma transformação adiabática é aquela na qual o sistema não troca calor com a vizinhança ( ). Podemos realizar uma transformação adiabática de duas maneiras:

1. Isolando termicamente o sistema: Considere que todas as superfícies do pistão (conforme a figura ao lado) são feitas de um material isolante térmico. Em virtude disso, se o gás se expandir (ou ser comprimido), não poderá ceder nem receber calor da vizinhança ( ).

2. Realizando rapidamente a transformação: Quando um gás sofre uma expansão (ou compressão) rápida, mesmo que as paredes do recipiente não sejam isolantes, esta transformação pode ser considerada como sendo adiabática. Realmente, se a transformação é muito rápida, a quantidade de calor que o sistema poderá ceder ou absorver é muito pequena e, assim, podemos considerar ( ).

Aplicando a primeira lei da termodinâmica ( ) a uma transformação adiabática, como , vem:

Com base nesse resultado, podemos concluir que quando o gás é comprimido adiabaticamente, tanto quanto são positivos – o trabalho realizado pelo gás é negativo, representando a transferência de energia para dentro do sistema, de maneira que a energia interna aumenta. E quando o gás se expande adiabaticamente, é negativo.
Os processos adiabáticos são muito importantes na prática de engenharia, como na expansão dos gases quentes num motor de combustão interna e na condensação de gases em um sistema de refrigeração.

Motores de Combustão Interna

São Máquinas Térmicas nas quais a energia química dos combustíveis se transforma em trabalho mecânico. São considerados motores de combustão interna aqueles que utilizam os próprios gases de combustão como fluido de trabalho. Ou seja, são estes gases que realizam os processos de compressão, aumento de temperatura (queima), expansão, e finalmente, exaustão.
Motores de combustão interna também são popularmente chamados de motores a explosão. De fato, o que ocorre no interior das