A principal diferença entre os processos adiabáticos e isentrópicos é que os processos adiabáticos podem ser reversíveis ou irreversíveis, enquanto um processo isentrópico é um processo reversível.
Em química, dividimos o universo em duas partes. A parte que nos interessa é um sistema, e o resto é o entorno. Um sistema pode ser um organismo, um vaso de reação ou mesmo uma única célula. Podemos distinguir os sistemas pelo tipo de interações que eles têm ou pelos tipos de trocas que ocorrem. Às vezes, matéria e energia trocam através dos limites do sistema. A energia trocada pode assumir várias formas, como energia luminosa, energia térmica, energia sonora, etc. Se a energia de um sistema muda devido a uma diferença de temperatura, dizemos que houve um fluxo de calor. No entanto, alguns processos envolvem variações de temperatura, mas não há fluxo de calor; estes são conhecidos como processos adiabáticos. Um processo isentrópico é um tipo de processo adiabático.
O que são Processos Adiabáticos?
Mudança adiabática é uma mudança na qual nenhum calor é transferido para dentro ou para fora do sistema. A transferência de calor pode ser interrompida principalmente de duas maneiras. Uma delas é usar um limite termicamente isolado para que nenhum calor possa entrar ou sair. Por exemplo, uma reação que ocorre em um frasco Dewar é adiabática. O outro método que um processo adiabático pode ocorrer é quando um processo ocorre muito rapidamente; assim, não há mais tempo para transferir calor para dentro e para fora.
Em termodinâmica, mostramos as mudanças adiabáticas por dQ=0. Nesses casos, há uma relação entre a pressão e a temperatura. Portanto, o sistema sofre alterações devido à pressão em condições adiabáticas. Isso é o que acontece na formação de nuvens e correntes convectivas em grande escala. Em altitudes mais elevadas, há menor pressão atmosférica. Quando o ar aquece, ele tende a subir. Como a pressão do ar externo é baixa, a parcela de ar ascendente tentará se expandir. Ao expandir, as moléculas de ar trabalham, e isso afetará sua temperatura. É por isso que a temperatura diminui ao subir.
Figura 01: Processo Adiabático em um Gráfico
De acordo com a termodinâmica, a energia na parcela permanece constante, mas pode ser convertida para realizar o trabalho de expansão ou para manter sua temperatura. Não há troca de calor com o exterior. Esse mesmo fenômeno também se aplica à compressão do ar (por exemplo, um pistão). Nessa situação, quando a parcela de ar se comprime, a temperatura aumenta. Esses processos são chamados de aquecimento e resfriamento adiabático.
O que são Processos Isentrópicos?
Processos espontâneos aumentam a entropia do universo. Quando isso acontece, a entropia do sistema ou a entropia circundante podem aumentar. Um processo isentrópico acontece quando a entropia do sistema permanece constante.
Figura 02: Um Processo Isentrópico
Um processo adiabático reversível é um exemplo de um processo isentrópico. Além disso, os parâmetros constantes em um processo isentrópico são entropia, equilíbrio e energia térmica.
Qual é a diferença entre processos adiabáticos e isentrópicos?
Um processo adiabático é um processo no qual não ocorre transferência de calor, enquanto um processo isentrópico é um processo termodinâmico idealizado que é tanto adiabático quanto reversível. Portanto, a principal diferença entre os processos adiabáticos e isentrópicos é que os processos adiabáticos podem ser reversíveis ou irreversíveis, enquanto os processos isentrópicos são reversíveis. Além disso, um processo adiabático ocorre sem qualquer transferência de calor entre o sistema e a vizinhança, enquanto um processo isentrópico ocorre sem irreversibilidade e sem transferência de calor.
Resumo – Processos Adiabáticos vs Isentrópicos
Um processo adiabático é um processo onde não ocorre transferência de calor. Um processo isentrópico é um processo termodinâmico idealizado que é tanto adiabático quanto reversível. Portanto, a principal diferença entre os processos adiabáticos e isentrópicos é que os processos adiabáticos podem ser reversíveis ou irreversíveis, enquanto os processos isentrópicos são reversíveis.
