Дефиниција и употреба изохоријских процеса

click fraud protection

Изохорски процес је а термодинамички процес у којој јачина остаје константна. Пошто је јачина константна, систем не ради и В = 0. ("В" је скраћеница за рад.) Ово је можда најлакша од термодинамичких променљивих контрола јер се он може добити стављањем система у затворени контејнер који се нити шири, нити шири уговори.

Први закон термодинамике

Да бисте разумели изохорски процес, морате да разумете први закон термодинамике који каже:

"Промена унутрашње енергије система једнака је разлици између топлоте додате систему из њене околине и рада који систем обавља у својој околини."

Примена први закон термодинамике у овој ситуацији, открићете:

делта-Од делта-У је промена унутрашње енергије и К је пренос топлоте у систем или ван њега, видећете да сва топлота или долази унутрашња енергија или иде у повећање унутрашње енергије.

Цонстант Волуме

Могуће је радити на систему без промене запремине, као у случају мешања течности. Неки извори користе „изохоричне“ у овим случајевима да би значили „рад без нула“ без обзира да ли постоји промена у количини или не. Међутим, у већини директних примена ова нијанса неће бити потребна да се узме у обзир - ако јачина остаје константна током целог процеса, то је изохорски процес.

instagram viewer

Пример израчуна

Вебсајт Нуклеарна енергија, бесплатна, непрофитна интернет страница коју су инжењери направили и одржавали, даје пример израчуна који укључује изохорски процес.

Претпоставимо додавање изохоричне топлоте у идеалном гасу. Ин ан идеални гас, молекули немају волумен и не делују. Према закон о идеалном гасу, притисак варира линеарно у зависности од температуре и количине и обрнуто са запремина. Основна формула би била:

пВ = нРТ

где:

  • п је апсолутни притисак гаса
  • н је количина супстанце
  • Т је апсолутна температура
  • В је запремина
  • Р је идеална или универзална константа гаса једнака производу Болтзманнова константа и константа Авогадро
  • К је научна скраћеница за Келвин

У овој једначини симбол Р је константа која се назива универзална константа гаса која има исту вредност за све гасове - наиме, Р = 8,31 Јоуле/кртица К.

Изохорни процес се може изразити законом идеалног гаса као:

п / Т = константа

Пошто је процес изохорски, дВ = 0, рад притиска и запремине је једнак нули. Према моделу идеалног гаса, унутрашња енергија се може израчунати:

∆У = м цв ∆Т

где је имовина цв (Ј / мол К) се назива специфична топлота (или топлотни капацитет) при константној запремини, јер под одређеним посебним условима (константна запремина) повезује промену температуре система са количином енергије додате преношењем топлоте.

Пошто се систем не врши у систему или на њему, први закон термодинамике диктира ∆У = ∆К. Стога:

К = м цв ∆Т

instagram story viewer