¿Cuáles son algunos ejemplos de procesos adiabáticos que ocurren en la naturaleza?

Creo que Xavier tiene razón: todos los sistemas físicos están en un baño de fotones con el que pueden intercambiar energía. Sin embargo, si eso es solo una pequeña corrección, creo que sería seguro llamar a ese proceso adiabático.

Voy a poner un ejemplo de astronomía.

Cuando una estrella se convierte en supernova, los materiales expulsados ​​pasan por varias fases diferentes de expansión. Cuando la escala de tiempo de expansión es corta en comparación con la escala de tiempo de enfriamiento radiativo, la eyección se expande aproximadamente adiabáticamente (con la advertencia anterior, ya que en realidad hay algo de enfriamiento radiativo, pero es una pequeña corrección). Si está interesado en esto, el perfil de expansión se conoce como solución de onda expansiva Sedov-Taylor. Este es el mismo perfil de expansión que el de una explosión de bomba.

Promocionado a partir de un comentario sobre la respuesta de Xavier: ondas de sonido.

Hay una historia de que Newton intentó calcular la velocidad del sonido después de hacer una suposición simple sobre el aire, pero esencialmente asumió que el proceso era isotérmico y obtuvo la respuesta incorrecta. Suponga que es adiabático y obtiene una excelente estimación de la velocidad del sonido.

Los físicos también usan “adiabático” en un contexto más general que la termodinámica clásica. Se refiere a un proceso en el que los niveles de energía de un sistema cambian lentamente en comparación con el tiempo de relajación característico del sistema. Por ejemplo, un camarero que sube un tramo de escaleras quiere entregar bebidas adiabáticamente. Aunque la energía potencial de la taza de agua debe aumentar y, por lo tanto, el camarero debe entregar energía dentro de la taza, no quiere que esa energía excite los movimientos de chapoteo o giro del agua. Si lleva con éxito una taza de agua llena hasta el borde de un tramo de escaleras sin derramar, lo ha hecho adiabáticamente.

Del mismo modo, si tiene un átomo en algún estado cuántico particular y activa un campo eléctrico, la energía del estado cambiará. Si enciende el campo eléctrico rápidamente, el átomo entrará en una superposición de varios estados cuánticos. Si lo hace lentamente, encontrará que el átomo todavía está en el mismo estado que tenía, solo que con una nueva energía de referencia. Este tipo de proceso lento se llama “adiabático”.