Nello studio della Termologia la chiamiamo trasformazioni adiabatiche quelle trasformazioni gassose dove non c'è scambio termico con l'ambiente esterno. Pertanto, nella trasformazione adiabatica il calore è nullo.
Q = 0
Se applichiamo il primo principio della termodinamica, abbiamo:
Q = ∆U+τ
U = - τ
Ma cosa significa che non c'è scambio termico tra l'ambiente esterno? Significa che se si verifica un'espansione gassosa e il gas esegue un lavoro di 300 J, non lo fa se c'è scambio termico con il mezzo, la variazione dell'energia interna del gas sarà negativa, quindi, avremo:
U = -300J
Ora, se c'è una diminuzione dell'energia interna del gas, possiamo dire che c'è stata anche una diminuzione della temperatura del gas. Dalla legge generale dei gas
possiamo dire che se il volume aumenta e la temperatura del gas diminuisce, necessariamente diminuirà anche la pressione del gas. In generale, possiamo dire che lo stesso accade con la compressione, perché se c'è compressione, l'energia interna del gas aumenterà, quindi aumenterà anche la pressione.
Mappa mentale: trasformazione adiabatica
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In breve, possiamo dire che:
- in espansione adiabatica, diminuzione di temperatura e pressione;
- nella compressione adiabatica aumentano sia la temperatura che la pressione.
Il grafico seguente ci offre una panoramica della trasformazione adiabatica:
Le trasformazioni adiabatiche si ottengono utilizzando contenitori termicamente isolati, oppure anche mediante compressione o espansione molto rapida.
Quindi, possiamo concludere che quando un gas scambia calore con l'ambiente esterno, ci vuole del tempo perché il calore si propaghi attraverso la massa gassosa e si metta in equilibrio. Pertanto, quando si effettuano sia l'espansione che la compressione rapida, non si ha praticamente alcuno scambio termico con l'ambiente esterno.
* Mappa mentale di Me. Rafael Helerbrock
di Domitiano Marchesi
Laureato in Fisica
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/estudo-transformacao-adiabatica.htm