הגדרה ושימוש בתהליך Isochoric

תהליך איזוכורי הוא א תהליך תרמודינמי בו הנפח נשאר קבוע. מכיוון שהנפח קבוע, המערכת אינה פועלת ו- W = 0. ("W" הוא הקיצור לעבודה.) זה אולי הקל ביותר מבין המשתנים התרמודינמיים שליטה מכיוון שניתן להשיג על ידי הצבת המערכת במיכל אטום אשר לא מתרחב ולא חוזים.

כדי להבין את התהליך האיזוכורי, עליכם להבין את החוק הראשון של התרמודינמיקה, הקובע:

"השינוי באנרגיה הפנימית של המערכת שווה להבדל בין החום שנוסף למערכת מסביבתו לעבודה שביצעה המערכת על סביבתה."

החלת ה- החוק הראשון של התרמודינמיקה למצב זה, אתה מגלה כי:

דלתא-מאז דלתא-U הוא השינוי באנרגיה הפנימית ש האם ה העברת חום אל המערכת או מחוצה לה, אתה רואה שכל החום בא אנרגיה פנימית או נכנס להגדלת האנרגיה הפנימית.

אפשר לבצע עבודות על מערכת בלי לשנות את עוצמת הקול, כמו במקרה של ערבוב נוזל. מקורות מסוימים משתמשים "איזוכוריים" במקרים אלה כדי פירושם "עבודה אפסית" ללא קשר לשינוי בנפח או לא. ברוב היישומים הישירים, לעומת זאת, לא יהיה צורך לקחת בחשבון ניואנס זה - אם הנפח נשאר קבוע לאורך כל התהליך, זהו תהליך איזוכורי.

האתר

נניח תוספת חום איזוכורית בגז אידיאלי. בספר גז אידיאלילמולקולות אין נפח ואינן מתקשרות. על פי חוק הגז האידיאלי, לחץ משתנה באופן ליניארי עם הטמפרטורה והכמות, ובאופן הפוך עם כרך. הנוסחה הבסיסית תהיה:

pV = nRT

איפה:

• ע הוא הלחץ המוחלט של הגז
• n הוא כמות החומר
• ט היא הטמפרטורה המוחלטת
• V הוא הנפח
• ר הוא קבוע הגז האידיאלי, או האוניברסאלי, השווה לתוצר של בולצמן קבוע וקבוע Avogadro
• ק הוא הקיצור המדעי עבור קלווין

במשוואה זו הסמל R הוא קבוע המכונה האוניברסלי קבוע גז שיש לו אותו ערך לכל הגזים - כלומר R = 8.31 ז'ול/שומה ק.

ניתן לבטא את התהליך האיזוכורי באמצעות חוק הגז האידיאלי כ:

p / T = קבוע

מכיוון שהתהליך הוא איזוכורי, dV = 0, עבודת נפח הלחץ שווה לאפס. על פי מודל הגז האידיאלי ניתן לחשב את האנרגיה הפנימית על ידי:

∆U = m c_v ∆T

היכן שהנכס ג_v (J / שומה K) מכונה חום ספציפי (או קיבולת חום) בנפח קבוע מכיוון שבתנאים מיוחדים מסוימים (נפח קבוע) הוא קושר את שינוי הטמפרטורה של מערכת לכמות האנרגיה שנוספת על ידי העברת חום.

מכיוון שאין שום עבודה שנעשתה על ידי המערכת או באמצעותה, החוק הראשון של התרמודינמיקה מכתיב ∆U = ∆Q. לכן:

ש = m c_v ∆T