Processos Adiabáticos para um Gás Ideal

Um processo termodinâmico sem transferência de calor dentro ou fora do sistema é denominado adiabático.

Assim, de acordo com a primeira lei da termodinâmica, a mudança na energia interna é o negativo do trabalho realizado em um processo adiabático.

Por exemplo, um pistão de fogo que consiste em um tubo isolado termicamente tem uma extremidade fechada e a outra extremidade tem um êmbolo móvel.

Se um pequeno pedaço de bola de algodão for colocado dentro do tubo e o êmbolo for empurrado para baixo rapidamente à temperatura ambiente, a bola de algodão pega fogo apesar de nenhum calor ser aplicado. Isso acontece devido à compressão adiabática.

Aqui, à medida que o volume diminui, o trabalho realizado torna-se negativo; portanto, a mudança de energia interna é positiva, com um aumento correspondente na temperatura do gás.

Por outro lado, ao abrir uma garrafa de bebida carbonatada resfriada, o gás preso na garrafa sofre expansão adiabática, resultando em um trabalho realizado.

Como resultado, a energia interna diminui com uma queda de temperatura correspondente, condensando o vapor evaporado em uma nuvem visível.