Procesul Isochoric
Share
Un proces izooric este un proces termodinamic în care volumul rămâne constant. Deoarece volumul este constant, sistemul nu funcționează și W = 0. („W” este prescurtarea pentru lucru.) Aceasta este poate cea mai ușoară dintre variabilele termodinamice de controlat, deoarece poate fi obținută prin plasarea sistemului într-un sigiliu container care nu se extinde și nici nu se contractă.
Prima lege a termodinamicii
Pentru a înțelege procesul izochoric, trebuie să înțelegeți prima lege a termodinamicii, care prevede:
"Schimbarea energiei interne a unui sistem este egală cu diferența dintre căldura adăugată sistemului de la mediul său înconjurător și munca făcută de sistem în jurul său."
Aplicând prima lege a termodinamicii acestei situații, descoperiți că:
delta-De la delta-U este schimbarea energiei interne și Q este transferul de căldură în sau din sistem, vedeți că toată căldura provine fie din energia internă, fie crește energia internă.
Volumul constant
Este posibil să lucrați la un sistem fără a modifica volumul, ca în cazul agitării unui lichid. Unele surse folosesc „izochoric” în aceste cazuri pentru a însemna „zero”, indiferent dacă există o modificare a volumului sau nu. Cu toate acestea, în majoritatea aplicațiilor simple, nu va trebui luată în considerare această nuanță - dacă volumul rămâne constant pe tot parcursul procesului, este un proces izoic.
Exemplu de calcul
Site-ul Nuclear Power, un site online gratuit, nonprofit, construit și întreținut de ingineri, oferă un exemplu de calcul care implică procesul izoic.
Consumați un adaos de căldură izochoric într-un gaz ideal. Într-un gaz ideal, moleculele nu au volum și nu interacționează. În conformitate cu legea ideală a gazelor, presiunea variază liniar cu temperatura și cantitatea și invers cu volumul. Formula de bază ar fi:
pV = nRT
Unde:
- p este presiunea absolută a gazului
- n este cantitatea de substanță
- T este temperatura absolută
- V este volumul
- R este constantă de gaz ideală sau universală, egală cu produsul constantei Boltzmann și a constantei Avogadro
- K este prescurtarea științifică pentru Kelvin
În această ecuație simbolul R este o constantă numită constantă universală a gazului care are aceeași valoare pentru toate gazele și anume, R = 8,31 Joule / mol K.
Procesul izohoric poate fi exprimat cu legea gazului ideal ca:
p / T = constantă
Deoarece procesul este izochoric, dV = 0, volumul de presiune este egal cu zero. În conformitate cu modelul ideal de gaz, energia internă poate fi calculată prin:
