Aula 007 Transformacao Adiabatica

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2o Ano EM
Professor: Willian Charles
Transformação Adiabática
Processos adiabáticos
Um processo no qual um sistema não recebe e nem libera calor é chamado de processo adiabático. Este processo ocorre quando o sistema está extremamente bem isolado ou quando o processo acontece de forma muito rápida. Vimos em gases ideais que o estado de uma dada quantidade de gás é completamente descrito com o conhecimento de duas das três variáveis de estado P, V e T. Desta forma, relacionaremos as variáveis de estado para o processo adiabático como na lei do gases ideais e também analisaremos o trabalho realizado pelo gás a partir da 1ª lei da termodinâmica.
Transformação Adiabática
São processos em que o gás sofre uma compressão e expansão tão rápidas, que a troca de calor com o meio e desprezível.
Nessa transformação, a variacão da energia interna do gás será numericamente igual ao trabalho aplicado sobre ele.
Transformação Adiabática
As transformações adiabáticas são obtidas fazendo uso de recipientes termicamente isolados, ou também através de uma compressão, ou de uma expansão muito rápida. 
Dessa forma, podemos concluir que quando um gás troca calor com o meio externo, demora algum tempo para que o calor se propague pela massa gasosa e para que esta entre em equilíbrio. Portanto, quando se efetua tanto uma expansão como uma compressão rápida, praticamente não há troca de calor com o meio externo. 
Transformação Adiabática
Na expansão adiabática a temperatura diminui, o volume aumenta e a pressão diminui.
Na compressão adiabática a temperatura aumenta, o volume diminui e a pressão aumenta.
E representado por uma hipérbole não equilátera
Transformação Adiabática
Numa transformação adiabática, os gases seguem a lei geral dos gases:
E também a lei de Poisson:
Transformação Adiabática
Ao encher uma bola fazendo movimentos rápidos na bomba, notamos o aquecimento da mesma. Isto acontece porque o ar, uma vez comprimido rapidamente, eleva sua temperatura.
Como o processo é rápido, não há tempo para troca de calor com o meio externo. Trata-se de uma compressão adiabática.
Um outro exemplo, contrário ao anterior, mas que ilustra o mesmo tipo de transformação, é o uso do aerossol.
Ao mantê-lo pressionado por algum tempo, notamos o resfriamento da lata. A expansão do gás produz uma diminuição de sua temperatura. Trata-se de uma expansão adiabática.
Experimente você mesmo! 
Transformação Adiabática
Exercício
Em uma transformação adiabática um gás executa um trabalho de 800 J. Pergunta-se
	a. Ocorreu expansão ou contração do gás?
	b. Qual a quantidade de calor trocada com o meio?
	c. Qual a variação da energia interna do gás?
	d. O que aconteceu com as variáveis P, V e T?
Resolução
a) Ocorreu expansão ou contração do gás?
O trabalho foi realizado pelo gás. Portanto houve expansão.
b) Qual a quantidade de calor trocada com o meio?
Na transformação adiabática não há troca de calor com o meio.
c) Qual a variação da energia interna do gás?
ΔU =Q−W ⇒ΔU = 0−800⇒ΔU = −800 J
Portanto a energia interna do gás diminuiu em 800 J
Transformação Adiabática
Exercício
Resolução Continuação
d) O que aconteceu com as variáveis P, V e T?
Como o trabalho é positivo, o V aumentou. 
Como a energia interna diminuiu, T diminui. 
Pela equação dos gases perfeitos
Transformação Adiabática
Exercício
Um gás perfeito ocupa o volume de 8 litros sob pressão de 2 atm. Apos uma transformação adiabática, o volume do gás passou a 2 litros. Sendo o expoente de Poisson γ = 1,5, determine a nova pressão do gás.
Resolução