Adiabático: [Concepto, Características y Funcionamiento]

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¿Qué es un sistema adiabático?

Qué es un sistema adiabáticoLa termodinámica explica, en términos sencillos, que el sistema adiabático funciona como un fluido incapaz de intercambiar calor con su entorno.

En este sentido, es lo contrario de un proceso isotérmico, donde el intercambio de calor es total, logrando así que la temperatura se mantenga en forma constante.

Aunque también el adiabático es reversible. Cuando esto ocurre, se presenta el proceso isentrópico. En el proceso adiabático, además, se presentan volúmenes que no permiten esa transferencia de calor con el entorno.

Por ejemplo, una pared aislada se asemeja a un límite adiabático y también ocurre con los procesos de climatización, donde el aporte de vapor de agua siempre será adiabático, porque no sucede la transferencia de vapor aun cuando se consiga variar la temperatura del aire y la humedad relativa que posee.

Un ejemplo más claro de lo que podría ser un sistema adiabático lo tenemos en la casa, cada vez que usamos el termo para guardar café. Y la hielera. En el termo ocurrirá que cada vez que se suministra calor al llenarlo con el líquido caliente, los interiores del sistema no se abandonan.

Esto quiere decir, que aunque no ocurra, el calor trata de mantenerse lo más posible, aunque si fuera un perfecto sistema adiabático no se enfriará jamás el contenido del termo.

Como la pérdida de calor es paulatina dentro del termo,entonces se le considera un sistema adiabático donde el calor no es intercambiado o perdido, porque se supone que es más elevada la temperatura dentro del envase que en el medioambiente.

Otro ejemplo tiene que ver con el funcionamiento de un frigorífico. Cuando está operativo no realiza este proceso, pero cuando está detenido, en desuso, sí que lo es, porque el, motor transfiere el calor del interior al exterior. Un requisito del proceso adiabático es que su temperatura permanezca constante.

Así las cosas, los procesos de calentamiento y enfriamiento adiabático suceden gracias  a los cambios de temperatura en un gas, lo que permita variaciones de los volúmenes de temperatura que se cuantifican con apoyo en la ley de los gases ideales.

Con este proceso se conceptualiza el principio que da sustento a la primera ley de la termodinámica. 

¿Qué es el enfriamiento adiabático?

Qué es el enfriamiento adiabáticoEl enfriamiento adiabático o evaporativo, se emplea muy frecuentemente en los procesos de tipo industrial, pero también en los de climatización en edificaciones.

En resumen, el enfriamiento adiabático es un proceso físico donde se consigue el enfriamiento del aire cuando se logra la evaporación de agua previamente agregada.

Esto se obtiene gracias a un proceso de pulverización directa de las microgotas de agua o de vapor. También funciona con apoyo en paneles húmedos que son atravesados por la corriente de aire, con la finalidad de conseguir una reducción de la temperatura seca y un aumento de la humedad relativa y absoluta.

Se aplica en aquellos casos donde no ocurren intercambios de energía con el entorno, como sucede, por ejemplo, en la expansión de un gas dentro de un cilindro, y en los ensayos destinados a determinar el poder calorífico que tiene un combustible, donde toda la energía del mismo se transferirá al compuesto que existe dentro del equipo de ensayo.

En el área de climatización, se producen procesos de enfriamiento adiabático directos, aplicados al aire de aportación pero también se aplican en sistemas de doble flujo con recuperador de calor, donde se enfría previamente el aire de extracción al pasar por un intercambiador de calor.

Esto se denomina proceso de enfriamiento adiabático indirecto. En este trabajo adiabático el consumo de energía siempre es realmente muy bajo. Y se obtienen enfriamientos del aire que rondan entre los 2-10ºC.

Pero también hay factores que dependen de las condiciones higrométricas del aire y la temperatura del agua para que funcione a cabalidad. Y en el terreno de la meteorología, el proceso de enfriamiento adiabático genera condensación de humedad y salinidad, trayendo una sobresaturación. 

Pero como es imperativo eliminar el exceso, entonces el proceso se torna pseudo-adiabático y el agua-sal líquida formada que se condensa se elimina apenas de forma gracias a una precipitación instantánea. 

¿Cuál es la diferencia entre proceso isotérmico y adiabático?

Cuál es la diferencia entre proceso isotérmico y adiabáticoEn los procesos adiabáticos nunca se gana ni se pierde calor. Como ya se ha dicho, no existe transferencia de calor con el entorno, porque existen elementos que así lo impiden.

El calentamiento y enfriamiento adiabático son procesos que comúnmente ocurren debido al cambio en la presión de un gas. 

Pero en el proceso isotérmico sucede una compresión que mantiene constante la temperatura, pero no ocurre lo mismo con el volumen y la presión, que sí varían.

El proceso isotérmico consiste en el cambio de temperatura reversible en un sistema termodinámico que se mantiene constante.

Por ejemplo, la compresión y expansión de un gas ideal en contacto con un termostato de forma permanente, es un caso claro de proceso isotérmico, donde el gas entra en contacto con otro sistema de capacidad calorífica bastante elevada, a la misma temperatura que el gas.

El calor acá se va transfiriendo de forma lenta, de modo que el gas pueda trabajar eficientemente. Sucede que como la energía interna de un gas ideal depende únicamente de la temperatura y ésta siempre permanece constante en la expansión isotérmica, entonces el calor tomado del foco es igual al trabajo ejecutado por el gas. Q=W

El proceso isotérmico es el proceso de compresión mediante el cual la temperatura se mantiene constante pero el volumen y la presión varían.

¿Qué es un reactor adiabático?

Se trata de un reactor químico, térmicamente aislado, donde no se pierde ni se absorbe calor del exterior.[/note]

¿Cómo funciona el proceso adiabático?

Cómo funciona el proceso adiabáticoEn términos generales, el funcionamiento es el siguiente:

El aire seco cuando pasa por el climatizador, suele atravesar la sección de humidificación, donde se produce un aporte de agua logrado gracias a lanzas de vapor o  paneles húmedos. 

La evaporación directa de microgotas de agua líquida ocurrirá después de que se incremente el nivel de humedad por encima del nivel de saturación del aire. No antes. Y  la circulación de aire seco produce este efecto.

Existe, como ya hemos dicho, un consumo energético bastante bajo, porque solamente hay actividad en los ventiladores usados para realizar el trasiego del aire y de las bombas utilizadas para lograr que recircule el agua de refrigeración. Nada más consume energía.

No pasa igual en los sistemas de climatización convencionales, porque el enfriamiento trabaja con apoyo en máquinas frigoríficas que tienen sendos compresores que necesitan consumir mucha energía para operar a máxima potencia.

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Mi nombre es Teresa Vaz Ferrà y soy estudiante de Biología en Barcelona. Me gusta colaborar con esta página porque desde bien joven me ha encantado el funcionamiento de la naturaleza y la biología. Tenía claro que quería estudiar algo relacionado con estos temas y por eso me acabé decidiendo por Biología.

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