O que é adiabático seco: informações e fatos detalhados

Este artigo discute sobre o que é taxa adiabática seca. Lapso se refere a uma diminuição na quantidade. Qualquer coisa que falhe diminui em quantidade ou número. Representa inclinação negativa no gráfico de quantidade x tempo.

A taxa de lapso no processo adiabático refere-se à diminuição da temperatura na atmosfera da Terra com a altitude. Aqui, a temperatura é a quantidade decrescente. A taxa na qual ele diminui é chamada de taxa de lapso.

O que é taxa adiabática seca?

Processo adiabático significa um processo no qual não há transferência de calor pelas paredes do sistema e arredores. O calor não pode escapar das paredes do sistema adiabático e não pode entrar através das paredes do sistema adiabático.

Seco representa a ausência de conteúdo de água ou umidade na atmosfera. A taxa de diminuição da temperatura com a altitude quando o ar dentro do sistema está seco é chamada de taxa adiabática seca.

Como calcular a taxa de lapso adiabático seco?

Para calcular a taxa de lapso adiabático seco, é necessário conhecer a atração gravitacional e o calor específico à pressão constante do ar local.

A taxa adiabática seca pode ser calculada como-

Onde,

O símbolo grego Gamma refere-se à taxa de lapso em unidades SI que é a temperatura, T dividido pela altitude, Z (em m).

g representa a atração gravitacional e Cp representa o calor específico a pressão constante.

Secar adiabático fórmula de taxa de lapso

Como discutido acima, a fórmula para calcular a taxa de lapso adiabático seco requer calor específico local e atração gravitacional.

A fórmula da taxa de lapso adiabático seco pode ser dada como-

Onde,

O símbolo grego Gamma refere-se à taxa de lapso em unidades SI que é a temperatura, T dividido pela altitude, Z (em m).

g representa a atração gravitacional e Cp representa o calor específico a pressão constante.

A taxa adiabática seca é constante?

O seco taxa adiabática pode ser considerada constante porque nenhum calor é transferido da parcela de ar em movimento.

Mesmo na fórmula da taxa adiabática seca, podemos ver que a gravidade, g e o calor específico, Cp, permanecem constantes.

O que é taxa adiabática úmida?

Umidade significa qualquer coisa que tenha conteúdo de água. Mais conteúdo de água significa mais umidade.

Taxa adiabática úmida significa a taxa de diminuição da temperatura com a altitude quando o ar no sistema tem conteúdo de água.

Qual é a fórmula para a taxa adiabática úmida?

A taxa adiabática úmida pode ser dada como-

Onde,

A letra grega Gamma representa a taxa de lapso úmido

g é a aceleração gravitacional da Terra

Hv é o calor da vaporização

R no numerador representa o calor específico do ar seco

R no denominador representa o calor específico do ar úmido

Cpd é o calor específico do ar seco a pressão constante

T é a temperatura em K

O que é taxa de lapso ambiental?

Assim como a taxa de lapso adiabático seco e adiabático úmido taxa de lapso, a taxa de lapso ambiental também está relacionada à taxa de diminuição da temperatura.

A taxa de diminuição da temperatura com a altitude em uma atmosfera circundante estagnada é chamada de taxa de lapso ambiental ou ELR.

O que é um sistema adiabático?

Um sistema é o espaço tridimensional observado. O sistema é diferenciado dos arredores por paredes ou limite do sistema.

Um sistema adiabático é um sistema cujas fronteiras não permitem que o calor passe por ele. Isso significa que o calor não pode entrar ou sair do sistema e permanece constante.

Matematicamente,

Del Q = 0

Onde, Del representa a mudança na quantidade e,

Q representa o calor dentro do sistema.

Quais são os diferentes tipos de sistemas termodinâmicos?

O tipo de limites decide as características do sistema. Com base no tipo de limite do sistema, os sistemas termdinâmicos podem ser classificados nos seguintes tipos-

• Sistema aberto- Um sistema aberto é aquele em que tanto a transferência de massa quanto a de calor podem ocorrer. A fronteira do sistema é tal que permite que tanto a massa quanto o calor entrem ou saiam do sistema. Um exemplo de sistema aberto é o reservatório de água aberto por cima.
• Sistema fechado- Um sistema fechado é aquele em que nenhuma massa pode entrar, mas a transferência de calor pode ocorrer. Um exemplo desse sistema é o enchimento de uma garrafa de plástico com água.
• Sistema isolado- Neste sistema, nenhuma massa ou transferência de calor pode ocorrer. Um exemplo desse sistema é a bebida quente armazenada em garrafa térmica.
• Sistema adiabático- Neste sistema, a massa pode fluir através do sistema, mas a transferência de calor não pode ocorrer. Um exemplo deste sistema é o Bocal. No bocal, os gases quentes entram pela entrada e saem pela saída, o transferência de calor não ocorre através das paredes do bocal.

Representação matemática de sistemas termodinâmicos

As representações matemáticas de diferentes sistemas termodinâmicos são fornecidas abaixo-

• Sistema aberto - Em sistema aberto, tanto a transferência de massa quanto de calor podem ocorrer.

então,

e,

• Sistema fechado- Em sistema fechado, somente transferência de calor ocorre e nenhuma transferência de massa ocorre.

então,

e,

• Sistema isolado - No sistema isolado, nenhuma transferência de calor, bem como nenhuma transferência de massa pode ocorrer.

então,

e,

• Sistema adiabático - No sistema adiabático, apenas a transferência de massa ocorre e nenhuma transferência de calor ocorre.

então,

e,

Onde,

m é a massa e Q é o conteúdo de calor no sistema.

Tipos de processos termodinâmicos

Existem diferentes tipos de processos termodinâmicos pelos quais um fluido de trabalho pode ser submetido. Diferentes processos termodinâmicos significam que diferentes propriedades serão alcançadas pelo fluido de trabalho.

• Processo isotérmico - No processo isotérmico, a temperatura do sistema permanece constante.

Matematicamente,

Onde, T é a temperatura

• Processo adiabático - No processo adiabático, o conteúdo de calor do sistema permanece constante.

Matematicamente,

Onde, Q é o conteúdo de calor

• Processo isobárico - No processo isobárico, a pressão permanece constante dentro do sistema.

Matematicamente,

Onde, P é a pressão no sistema

• Processo isocórico - No processo isocórico, o volume permanece constante dentro do sistema.

Matematicamente,

V é o volume

Trabalho realizado em diferentes processos termodinâmicos

Como o fluido de trabalho segue caminhos diferentes em sistemas termodinâmicos diferentes, a quantidade de trabalho realizado também muda de processo para processo

O trabalho realizado por diferentes processos termodinâmicos é dado abaixo-

• Trabalho realizado em processo isotérmico -

W = nRTln(V2/V1)

Onde,

R é a constante universal do gás

V2 e V1 são o volume após o processo isotérmico e antes do processo, respectivamente

• Trabalho realizado em processo isobárico-

• Trabalho realizado em processo isocórico-

• Trabalho feito em adiabático Processo-

W = nR(T₂-T₁)/γ-1

A letra grega Gamma representa o índice de calor específico

O que é índice adiabático?

O índice adiabático é a relação entre o calor específico do gás a pressão constante e o calor específico do volume constante do gás.

Matematicamente, pode ser dado como,

γ = C_p/C_v

É uma proporção muito importante, pois é usada para encontrar as inclinações e trabalhos realizados em diferentes processos termodinâmicos.

Representação gráfica de diferentes processos termodinâmicos

A equação geral de qualquer processo termodinâmico é dada abaixo-

PVⁿ = C

Diferentes processos termodinâmicos podem ser traçados no gráfico, conforme mostrado abaixo-

Créditos de imagem: toppr. com

As inclinações desses processos são diferentes por causa do índice adiabático, n.

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