Diferença entre Adiabático e Politrópico

o diferença chave entre processos adiabáticos e politétricos é que nos processos adiabáticos, não ocorre transferência de calor, enquanto nos processos politrópicos ocorre a transferência de calor.

Em química, dividimos o universo em duas partes. A parte que vamos estudar é "um sistema", e o resto é "o entorno". Um sistema pode ser um organismo, um vaso de reação ou até uma única célula. Podemos distinguir sistemas um do outro pelo tipo de interações que eles têm ou pelos tipos de trocas que ocorrem. Podemos classificar os sistemas em dois grupos como sistemas abertos e fechados. Às vezes, questões e energia podem atravessar os limites do sistema. A energia trocada pode assumir várias formas, como energia luminosa, energia térmica, energia sonora, etc. Se a energia de um sistema mudar devido a uma diferença de temperatura, dizemos que houve um fluxo de calor. Adiabático e politrópico são dois processos termodinâmicos relacionados à transferência de calor em sistemas.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é adiabático
3. O que é Politrópico
4. Comparação lado a lado - adiabático versus politrópico em forma de tabela
5. Resumo

O que é adiabático?

Mudança adiabática é aquela em que nenhum calor é transferido para dentro ou para fora do sistema. Essa limitação de transferência de calor ocorre principalmente de duas maneiras. Uma é usar um limite isolado termicamente para que nenhum calor possa entrar ou existir. Por exemplo, uma reação que realizamos em um balão de Dewar é adiabática. Em segundo lugar, um processo adiabático acontece quando um processo ocorre muito rapidamente; assim, não resta tempo para transferir calor para dentro e para fora.

Na termodinâmica, podemos mostrar alterações adiabáticas como dQ = 0, onde Q é energia térmica. Nesses casos, há uma relação entre pressão e temperatura. Portanto, o sistema muda devido à pressão em condições adiabáticas.

Por exemplo, pense no que acontece na formação de nuvens e correntes convectivas em larga escala. Em altitudes mais altas, há menor pressão atmosférica. Quando o ar aquece, ele tende a subir. Como a pressão do ar externo é baixa, a parcela de ar ascendente tentará se expandir. Ao se expandir, as moléculas de ar funcionam, e isso altera sua temperatura. É por isso que a temperatura diminui ao subir.

Figura 01: Formação de nuvens é um exemplo de processo adiabático

De acordo com a termodinâmica, a energia na parcela de ar permanece constante, mas pode ser convertida em diferentes formas de energia (para realizar o trabalho de expansão ou talvez para manter a temperatura). No entanto, não há troca de calor com o exterior. Também podemos aplicar esse mesmo fenômeno à compressão do ar (por exemplo, um pistão). Nessa situação, quando a parcela de ar comprime a temperatura aumenta. Esses processos são chamados de aquecimento e refrigeração adiabáticos.

O que é Polytropic?

O processo politrópico ocorre com uma transferência de calor. No entanto, a transferência de calor ocorre reversivelmente neste processo.

Figura 02: Soprar um balão ao sol quente é um exemplo de processo politrópico

Quando um gás sofre esse tipo de transferência de calor, a seguinte equação é verdadeira para um processo politrópico.

PVn = constante

Onde P é a pressão, V é o volume en é uma constante. Portanto, para manter a PV constante no processo de expansão / compressão de gases politrópicos, o intercâmbio de calor e trabalho ocorre entre o sistema e o ambiente. Portanto, politrópico é um processo não adiabático.

Qual é a diferença entre Adiabatic e Polytropic?

Mudança adiabática é aquela em que nenhum calor é transferido para dentro ou para fora do sistema enquanto o processo politrópico ocorre com uma transferência de calor. Portanto, a principal diferença entre processos adiabáticos e politétricos é que, nos processos adiabáticos, não ocorre transferência de calor, enquanto nos processos politétricos ocorre transferência de calor. Além disso, a equação dQ = 0 é verdadeira para o processo adiabático enquanto a equação PVn = constante é verdadeira para o processo politrópico.

Resumo - Adiabático vs Politrópico

O processo adiabático e o politrópico são dois importantes processos termodinâmicos. A principal diferença entre os processos adiabáticos e politétricos é que, nos processos adiabáticos, não ocorre transferência de calor, enquanto nos processos politétricos ocorre a transferência de calor.

Referência:

1. Libretexts. “3.6: Processos adiabáticos para um gás ideal.” Physics LibreTexts, Libretexts, 11 de março de 2018. Disponível aqui  

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