Przemiana izochoryczna

Wykres p(V) przemiany izochorycznej:
1-2 izochoryczne ogrzewanie,
1-3 izochoryczne oziębianie

Przemiana izochoryczna (z gr. ἴσος — „równy” i χώρος — „miejsce, przestrzeń”) – proces termodynamiczny zachodzący przy stałej objętości (V = const). Oprócz objętości wszystkie pozostałe parametry termodynamiczne mogą się zmieniać.

Podczas przemiany izochorycznej nie jest wykonywana praca, układ może wymieniać energię z otoczeniem tylko w wyniku cieplnego przepływu energii. Z pierwszej zasady termodynamiki wynika, że całe ciepło doprowadzone lub odprowadzone z gazu w procesie izochorycznym jest zużywane na powiększenie lub pomniejszenie jego energii wewnętrznej:

Przekształcając wzór na ciepło właściwe otrzymujemy:

gdzie:

  • masa gazu.
Izochory wody i pary wodnej na wykresie h-s (entalpia-entropia), czarnym kolorem naniesiona jest linia nasycenia, czerwonym – linie stałego stopnia suchości pary

W przypadku gazu doskonałego wzór ten jest słuszny dla dowolnego procesu, natomiast dla gazu rzeczywistego wzór ten jest słuszny tylko w zakresie niewielkich zmian temperatur. Przy większych zmianach ciepło właściwe cV gazu rzeczywistego nie może być traktowane jako stała.

Zmianę energii wewnętrznej można obliczyć w następujący sposób:

gdzie:

  • – ciepło właściwe w procesie izochorycznym.

Proces izochoryczny można praktycznie zrealizować podczas ogrzewania lub oziębiania gazu w zbiorniku o stałej objętości, czyli wykonanego z materiału o zerowej rozszerzalności cieplnej.

Prawo Charles’aEdytuj

Osobny artykuł: Prawo Charles’a.

W izochorycznej przemianie stałej masy gazu, ciśnienie wywierane na ścianki naczynia jest wprost proporcjonalne do temperatury.

 

gdzie:

Zobacz teżEdytuj