Den isokoriska processen

En isokorisk process är en termodynamisk process där volymen förblir konstant. Eftersom volymen är konstant fungerar systemet inget och W = 0. ("W" är förkortningen för arbete.) Detta är kanske det enklaste av de termodynamiska variablerna att kontrollera eftersom det kan erhållas genom att placera systemet i en förseglad behållare som varken expanderar eller kontrakterar.

Termodynamikens första lag

För att förstå den isokoriska processen måste du förstå termodynamikens första lag, som säger:

"Förändringen i systemets interna energi är lika med skillnaden mellan värme som tillförs systemet från dess omgivningar och arbete som systemet utför på dess omgivningar."

Att tillämpa den första termodynamiklagen i denna situation, finner du att:

delta-Sedan delta-U är förändringen i intern energi och Q är värmeöverföringen in i eller ut ur systemet, ser du att allt värme antingen kommer från inre energi eller går in i att öka den inre energin.

Konstant volym

Det är möjligt att utföra arbete på ett system utan att ändra volymen, som om det rör om en vätska. Vissa källor använder "isochoric" i dessa fall för att betyda "zero-work" oavsett om det sker en volymförändring eller inte. I de flesta enkla applikationer behöver dock denna nyans inte beaktas - om volymen förblir konstant under hela processen, är det en isokorisk process.

Exempel Beräkning

Webbplatsen Nuclear Power, en gratis, ideell webbplats som byggs och underhålls av ingenjörer, ger ett exempel på en beräkning som involverar den isochoriska processen.

Anta ett isokoriskt värmetillskott i en idealisk gas. I en ideal gas har molekyler ingen volym och interagerar inte. Enligt den ideala gaslagen varierar trycket linjärt med temperatur och kvantitet och omvänt med volym. Grundformeln skulle vara:

pV = nRT

var:

• p är gasens absoluta tryck
• n är mängden ämne
• T är den absoluta temperaturen
• V är volymen
• R  är den ideala, eller universella, gaskonstanten lika med produkten från Boltzmann-konstanten och Avogadro-konstanten
• K är den vetenskapliga förkortningen för Kelvin

I denna ekvation är symbolen R en konstant som kallas universalgasskonstanten som har samma värde för alla gaser - nämligen R = 8,31 Joule / mol K.

Den isochoriska processen kan uttryckas med den ideala gaslagen som:

p / T = konstant

Eftersom processen är isokorisk, dV = 0, är ​​tryckvolymarbetet lika med noll. Enligt den ideala gasmodellen kan den interna energin beräknas med: