Biología

Como funciona o processo adiabático? – Definição e exemplos

Introdução

Se você fosse fazer uma caminhada pela enorme cordilheira do Himalaia, acabaria tendo uma vista incrível do planalto tibetano. Este planalto é um deserto extenso e suas condições áridas são o resultado direto de processos adiabáticos. Muitos dos grandes desertos da Terra são o resultado direto de processos adiabáticos. Em um processo adiabático , a matéria é aquecida ou resfriada sem que o calor seja adicionado ou retirado do sistema. É aquecido ou resfriado simplesmente pelo volume de matéria que se expande ou se comprime. Embora existam muitos exemplos de processos adiabáticos, vamos nos concentrar em exemplos na atmosfera, especificamente a cordilheira do Himalaia e o Platô Tibetano.

Imagem de satélite do Himalaia e do planalto tibetano
Imagem de satélite do Himalaia e do planalto tibetano

Processo Adiabático no Platô Tibetano

O Platô Tibetano é um ambiente incrivelmente árido, com apenas 100-300 milímetros de precipitação por ano. Essa falta de precipitação se deve em grande parte ao chamado efeito de sombra de chuva, que é o resultado direto de processos adiabáticos. O efeito de sombra de chuva é uma área seca atrás das montanhas que ocorre quando grande parte da água presente no ar cai como precipitação em um lado da cordilheira, deixando o outro lado da cordilheira com pouca água disponível.

Diagrama do efeito de sombra de chuva
Diagrama do efeito de sombra de chuva

O Platô Tibetano e muitos outros desertos produzidos pelos efeitos da sombra da chuva são uma ótima maneira de lembrar como funcionam os processos adiabáticos. Ao pensar em processos adiabáticos, é importante lembrar que o ar esfria à medida que se expande e aquece à medida que se comprime.

Resfriamento Adiabático

No lado de barlavento da cordilheira do Himalaia, o ar é forçado a altitudes mais elevadas à medida que é empurrado contra a face da montanha. Conforme o ar sobe a face da montanha, a pressão diminui, permitindo que o ar se expanda em volume. Conforme o ar se expande e diminui a pressão, o ar esfria; este processo é denominado resfriamento adiabático . Essa rápida diminuição da pressão e da temperatura faz com que a umidade disponível se condense e forme gotículas que caem em direção à terra devido à gravidade. É por isso que a cordilheira do Himalaia está coberta de neve: o ar que sobe, se expande e se resfria se transforma em precipitação quando sobe acima das montanhas. Grande parte da cordilheira do Himalaia recebe 1500-3000 mm de precipitação todos os anos.

Aquecimento Adiabático

No lado sotavento da cordilheira do Himalaia, o ar é forçado para baixo no planalto tibetano. Conforme o ar desce para altitudes mais baixas, a pressão aumenta, o que diminui o volume de ar. À medida que o ar é comprimido, ele aquece; este processo é denominado aquecimento adiabático . Agora que este ar está em uma altitude mais baixa e experimentou um aumento na temperatura, qualquer umidade remanescente no ar permanecerá como vapor d'água em vez de cair no solo como precipitação. Isso deixa o lado sotavento do Himalaia, conhecido como planalto tibetano, extremamente seco, recebendo apenas 100-300 milímetros de precipitação a cada ano.

Resumo da lição

O ar pode ser resfriado ou aquecido sem adicionar ou subtrair qualquer energia térmica. Aprendemos que isso é chamado de processo adiabático. Em vez de o ar ser resfriado ou aquecido pela adição ou subtração de energia térmica, sua temperatura muda conforme o volume de ar se expande ou se comprime. Em nosso exemplo, aprendemos que a quantidade de precipitação que a cordilheira do Himalaia e o planalto tibetano recebe está diretamente relacionada aos processos adiabáticos. O resfriamento adiabático ocorre quando o ar sobe e se expande, resultando em chuva ou neve. Vemos isso em toda a cordilheira do Himalaia, quando o ar do planalto tibetano sobe pelas montanhas. O aquecimento adiabático ocorre quando o ar desce e se comprime, resultando em muito pouca precipitação. É por isso que o Platô Tibetano (que fica a sotavento do Himalaia) é em grande parte um deserto muito seco.

Ao pensar em processos adiabáticos, lembre-se da cordilheira do Himalaia e do Planalto Tibetano. Da próxima vez que você passar um tempo caminhando nas montanhas locais, veja se consegue encontrar evidências de processos adiabáticos.

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