TRANSFORMAÇÃO ADIABÁTICA

Figura 1: Diagrama pV - Transformação Adiabática

A transformação adiabática é aquela em que não há trocas de energia térmica entre o sistema e o meio exterior.      Embora o gás não estabeleça trocas de energia térmica com o sistema externo, durante o processo a pressão, o volume, a temperatura e a energia interna do gás variam, não permanecendo nenhuma dessas grandezas constante.      Quando um gás se dilata adiabaticamente, como qualquer outra expansão, ele efetua trabalho externo, sendo necessária energia para efetuá-lo. Nesse processo isotérmico, o gás tem que absorver energia térmica de uma fonte externa para efetuar trabalho. Se no processo adiabático não há essa troca de energia de uma fonte externa o próprio gás deve realizar trabalho às custas de sua própria energia.

     Uma expansão adiabática sempre vem acompanhada por uma diminuição da temperatura do gás, devido ao simples fato de que este necessita utilizar parte de sua energia interna para a realização deste trabalho.

     Quando o gás é comprimido adiabaticamente o trabalho é efetuado no gás por um agente externo. A energia do gás é aumentada numa quantidade igual à quantidade de trabalho efetuado e, dado que não é cedida energia térmica pelo gás para o sistema externo durante a compressão a energia interna, adquirida pelo trabalho realizado sobre o gás, é acumulada como forma do aumento de temperatura do gás.

      A energia interna U se transforma em trabalho diretamente:

U = Q - W

mas temos que Q = 0, já que o gás não recebe nem cede energia térmica do/para o ambiente externo, então:

U = -W

      Com a perda de energia interna, há a realização do trabalho (aumento de volume) pelo gás e a diminuição de temperatura do mesmo. Em contrapartida se diminuirmos o volume, aumentarmos a energia interna do gás e consequentemente a temperatura. Esse é o princípio básico do Ciclo de Brayton e explica o funcionamento das turbinas a gás.

     A curva que representa o processo adiabático aparece no gráfico representado pela figura 1. Com cuidado pode-se observar que essa curva está entre as transformações isotermas T1 e T2. Assim como nos demais diagramas pV, a área debaixo da função representa o trabalho do processo.

     Conheça melhor os demais processos termodinâmicos ou veja a discussão dos gases ideais.

• GASPAR, A. Física. São Paulo, v.2, Ática, 2002.
• DOSSAT, Roy J. Principles of refrigeration. Texas, Houston University, 1978. Tradução publicada sob o título "Princípios da refrigeração". São Paulo, Hemus, 1980.