En termodinámica, una pared diatérmica que separa dos sistemas termodinámicos permite el intercambio de energía calorífica pero aísla el sistema de transferencia de masa. Es decir, si en un sistema tiene un intercambio de energía térmica (calor) pero no de materia, se puede dar un proceso diatérmico.
Esto implica que la interacción térmica únicamente puede ser por conducción o radiación térmica.
De acuerdo con esta definición de pared diatérmica, solo es posible a un sistema cerrado.
La transferencia de energía térmica por convección no es posible porqué implicaría un intercambio de materia.
Un proceso diatérmico también puede entenderse por isotérmico que significa que la transferencia se realiza a temperatura constante.
¿Cuál es la diferencia entre una pared adiabática y una diamétrica?
La diferencia entre estas dos paredes termodinámicas es que la pared adiabática no permite la transferencia de calor, mientras que en la diamétrica sí es posible.
Entre paredes impermeables a la materia, las paredes diatérmicas y adiabáticas son contrarias.
¿Para qué sirve una pared diatérmica?
La pared diatérmica es importante porque cuando nos referimos a un aislante presuponemos que no es posible el intercambio de masa ni se permite la transferencia de calor del sistema al medio ambiente.
Sin embargo, la pared diatérmica que aísla un sistema solo se refiere a que el sistema no intercambia materia.
Ejemplos de paredes diatérmicas
A continuación mostramos algunos ejemplos del día a día para entender mejor este concepto:
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Los humanos no somos sistemas diatérmicos por qué intercambiamos energía con nuestro ambiente y, al mismo tiempo, existe un intercambio de materia (comida, aire, sudor, etc.).
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Un balón de fútbol sí que se considera diatérmico porque el aire de su interior puede sufrir cambios de temperatura, pero no se mezcla con el aire exterior.
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La ventana de una casa intercambia energía en forma de calor pero no permite el paso de partículas cuando está cerrada.
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Una botella de agua cerrada solo puede intercambiar calor con su exterior por conducción térmica.
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El intercambiador de calor de una instalación de energía solar térmica.
¿Cómo se transfiere el calor?
La transferencia de calor a través de una pared termodinámica se puede realizar por:
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La conducción térmica se produce cuando dos elementos a diferente temperatura están en contacto directo. Si los elementos son gases o líquidos, esta posibilidad solo se puede producir si existe una pared diatérmica que los separe.
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La transmisión térmica por convección se produce por el movimiento de las partículas.
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La transmisión por radiación se produce por interacción electromagnética. Todos los objetos emiten una radiación proporcional con su temperatura que interactúa con otros objetos alrededor.
Algunos autores creen que la convección no se debería considerar una forma de transmitir el calor debido a que se debe al movimiento de la materia. Sin embargo, se acepta como forma de transferencia de calor ya que al mover la materia el calor también se mueve.
