Un proceso adiabático es un tipo de proceso termodinámico durante el cual no se producen intercambios caloríficos entre el sistema y su entorno. De hecho, es requisitorio que se mantenga constante el calor del sistema.
¿Qué es adiabático?
La palabra “adiabático” designa justamente a aquellos elementos que imposibilitan que se produzca el intercambio de calor entre sistema y entorno. Sin embargo, es necesario aclarar que no existen sistemas completamente adiabáticos, por lo cual este tipo de procesos en realidad se trata de una suposición usada para simplificar algunos cálculos. Así, por ejemplo, el proceso adiabático es la base conceptual de la Primera Ley de la Termodinámica.
Conceptos relacionados con los procesos adiabáticos
Existen algunos conceptos que se relacionan con estos procesos.
Se llama pared adiabática a aquella que impide el traspaso de calor; por ejemplo, una pared aislada. También existen los sistemas adiabáticos, que son los que tampoco intercambian calor con el entorno.
Los procesos isentrópicos, por el contrario, son procesos adiabáticos reversibles.
Ejemplos de procesos adiabáticos
Veamos algunos ejemplos de estos procesos para entenderlos mejor.
Una nevera detenida actúa como sistema adiabático pero no así cuando funciona ¿Por qué? Pues mientras está en funcionamiento, el motor de la nevera envía el calor del interior hacia el exterior. En cambio, cuando éste deja de trabajar, las paredes de la nevera impiden que se escape el frío.
Otro ejemplo pueden ser los ciclos de los motores térmicos. En estos casos los cilindros del pistón funcionan como un sistema termodinámico. Durante su fase de compresión, el calor es transferido de manera limitada debido a la velocidad de esta compresión, por lo cual se lo idealiza como adiabático.
Calentamiento y enfriamiento adiabático
Cuando un gas se comprime de manera adiabática, esto genera un aumento de la temperatura y de la energía interna del gas. Por el contrario, la expansión adiabática provoca que la temperatura descienda. Sin embargo, en ambos casos la energía del sistema se mantiene constante, sin aumento ni descenso de calor. La expansión libre de un gas ideal, en cambio, constituye un proceso isotérmico.
Para cuantificar estos cambios de temperatura puede usarse: la ley de gases ideales o la ecuación hidrostática para los procesos atmosféricos.
El calentamiento adiabático se produce al aumentar la presión de un gas por causa del trabajo que su entorno ejerce sobre ella. El enfriamiento adiabático, por su parte, se produce al decrecer la presión que se ejerce sobre un sistema aislado de manera adiabática. Esto genera que el sistema se expanda, por lo cual disminuyen su temperatura y su energía interna.
