Proceso Adiabático

Un proceso adiabático es aquel en que el sistema no pierde ni gana calor. La primera ley de Termodinámica con Q=0 muestra que todos los cambios en la energía interna estan en forma de trabajo realizado. Esto pone una limitación al proceso del motor térmico que le lleva a la condición adiabática mostrada abajo. Esta condición se puede usar para derivar expresiones del trabajo realizado durante un proceso adiabático.

La relación entre los calores específicos γ = C_P/C_V, es un factor en la determinación de la velocidad del sonido en un gas y otros procesos adiabáticos, así como esta aplicación a los motores térmicos. Esta proporción γ = 1,66 para un gas monoatómico ideal y γ = 1,4 para el aire, el cual es predominantemente un gas diatómico.

Proceso Adiabático

Proceso Adiabático

Para un gas ideal consistente de n = moles de gas, consideramos un proceso adiabático que supone la expansión desde = m3 a = = m3 a temperatura inicial = K Nota: Si se cambian el volumen o temperatura iniciales, se calculará nuevos valores de presión para corresponder con el número de moles del gas de arriba.

Con el volumen inicial y la temperatura especificada, la presión inicial es determinada por la ley de gas ideal:

Usando

,

= kPa = x10^ Pa

(Nota: Si se cambia la presión inicial, entonces se calculará un nuevo valor de moles, para ser consistente con el volumen inicial y la temperatura especificada arriba. Si quiere limitar el número de moles a los valores suministrados, introduzca ese valor así como los valores de volumen inicial y temperatura (se calculará la presión requerida).

El comportamiento detallado de la presión y temperatura depende de los calores específicos del gas:

A presión constante = J/mol K
A volumen constante = J/mol K

El calor específico determina la proporción,

=

Note que el valor de γ está determinado por los gases, siendo los valores mas comunes γ_aire = 1,4 y γ_{gas monoatómico} = 1,66 .

Se puede aplicar la condición adiabática para determinar la constante K .

=

Se puede determinar el trabajo hecho por el gas. Si el volumen final es menor que el inicial, el trabajo se realiza sobre el gas y el trabajo será negativo.

= J = x10^ J

La presión final del proceso se puede determinar desde la condición adiabática:

= kPa = x10^ Pa

y se puede obtener la temperatura final de la ley de gas ideal.

= K

La temperatura inicial especificada en el cálculo del trabajo debe estar en grados Kelvin, de modo que tienen que convertirse desde las otras escalas.

= K = °C = °F