Ce este procesul izobaric?

Un proces izobaric este un proces termodinamic în care presiune ramane constant. Acest lucru se obține, de obicei, permițând volumului să se extindă sau să se contracte astfel încât să neutralizeze orice schimbare de presiune care ar fi cauzată transfer de căldură.

Termenul izobaric provine din greacă izo, care înseamnă egal și Baros, adică greutate.

Într-un proces izobar, există de obicei energie interna schimbări. Muncă se face de către sistem, iar căldura este transferată, deci nici una din cantitățile din prima lege a termodinamicii reduceți ușor la zero. Cu toate acestea, munca la o presiune constantă poate fi calculată destul de ușor cu ecuația:

W = p * Δ V

De cand W este munca, p este presiunea (întotdeauna pozitivă) și ΔV este modificarea volumului, putem observa că există două rezultate posibile ale unui proces izobar:

• Dacă sistemul se extinde (ΔV este pozitiv), atunci sistemul lucrează pozitiv (și invers).
• Dacă sistemul se contractă (ΔV este negativ), atunci sistemul funcționează negativ (și invers).

Dacă aveți un cilindru cu un piston cu greutate și încălziți gazul în el, gazul se extinde datorită creșterii energiei. Acest lucru este în conformitate cu Legea lui Charles - volumul unui gaz este proporțional cu temperatura sa. Pistonul cântărit menține presiunea constantă. Puteți calcula cantitatea de muncă depusă cunoscând modificarea volumului gazului și a presiunii. Pistonul este deplasat prin modificarea volumului gazului, în timp ce presiunea rămâne constantă.

Dacă pistonul era fixat și nu se mișca pe măsură ce gazul era încălzit, presiunea ar crește mai degrabă decât volumul gazului. Acesta nu ar fi un proces izobaric, deoarece presiunea nu a fost constantă. Gazul nu poate produce muncă pentru a deplasa pistonul.

Dacă scoateți sursa de căldură din cilindru sau chiar așezați-o într-un congelator, astfel încât să se piardă căldură în în mediu, gazul ar scădea în volum și ar atrage pistonul ponderat în jos, cu menținerea constantă presiune. Aceasta este o muncă negativă, sistemul contractează.

Într-o diagrama de faze, un proces izobaric ar apărea ca o linie orizontală, deoarece are loc sub o presiune constantă. Această diagramă vă arăta la ce temperaturi o substanță este solidă, lichidă sau vapori pentru o serie de presiuni atmosferice.

În procese termodinamice, un sistem are o modificare a energiei și rezultă schimbări de presiune, volum, energie internă, temperatură sau transfer de căldură. În procesele naturale, de multe ori mai multe dintre aceste tipuri sunt la lucru în același timp. De asemenea, sistemele naturale majoritatea acestor procese au o direcție preferată și nu sunt ușor reversibile.

• Procesul adiabatic - fără transfer de căldură în sau în afara sistemului.
• Procesul ischoric - nicio modificare de volum, caz în care sistemul nu funcționează.
• Proces izobaric - nicio schimbare a presiunii.
• Procesul izotermic - nicio schimbare a temperaturii.