Исоцхориц Процесс Формулас анд Цалцулус, Даили Примјери



А Исоцхориц процесс то је све термодинамички процес у којем запремина остаје константна. Ови процеси се често називају изометријски или изволумијски. Уопштено, термодинамички процес се може одвијати под константним притиском и онда се назива изобарични.

Када се догоди на константној температури, у том случају се каже да је то изотермни процес. Ако нема размене топлоте између система и околине, онда говоримо о адиабатици. С друге стране, када постоји константна запремина, генерисани процес се назива изохорични.

У случају изохоричног процеса, може се потврдити да је у овим процесима рад на волумену притиска нулти, јер је то резултат множења притиска са повећањем обима.

Поред тога, у термодинамичком дијаграму притиска-запремине, изохорични процеси су представљени у облику вертикалне равне линије.

Индек

  • 1 Формуле и калкулација
    • 1.1 Први принцип термодинамике
  • 2 Дневни примјери
    • 2.1 Отоов идеалан циклус
  • 3 Практични примери
    • 3.1 Први пример
    • 3.2 Други пример
  • 4 Референце

Формуле и прорачун

Први принцип термодинамике

У термодинамици рад се израчунава полазећи од следећег израза:

В = П В ΔВ

У овом изразу В је рад мјерен у џулима, П притисак мјерен у Невтону по квадратном метру, а ΔВ је варијација или повећање волумена мјерено у кубним метрима.

Исто тако, онај познат као први принцип термодинамике каже да:

Δ У = К - В

У наведеној формули В је рад који обавља систем или систем, К је топлота коју прима или емитује систем, и Δ У то је унутрашња варијација енергије система. Овом приликом три величине се мере у џулима.

Пошто је у изохоричном процесу рад нулти, следи да:

Δ У = КВ    (од, ΔВ = 0, и стога В = 0)

То значи да је унутрашња варијација енергије система искључиво последица размене топлоте између система и околине. У овом случају, пренесена топлота се зове топлота при константној запремини.

Топлотни капацитет тела или система резултат је поделе количине енергије у облику топлоте која се преноси на тело или систем у датом процесу и температурне промене до којих долази.

Када се процес одвија при константној запремини, топлотни капацитет се изговара константном запремином и означен је са Цв (моларни топлотни капацитет).

То ће бити испуњено у том случају:

Кв = н. Цв  ∙ ΔТ

У овој ситуацији, н је број молова, Цв је горе поменути моларни топлотни капацитет при константној запремини и ΔТ је повећање температуре које искуси тело или систем.

Дневни примјери

Лако је замислити изохорски процес, само је потребно мислити на процес који се одвија при константној запремини; то јест, када се контејнер који садржи материју или систем материјала не мења у запремини.

Пример би могао бити случај са (идеалним) гасом који је затворен у затвореном контејнеру чија запремина не може да се промени било којим средством за снабдевање топлотом. Претпоставимо случај гаса који је затворен у боци.

Преношењем топлоте на гас, као што је већ објашњено, завршиће се повећање или повећање унутрашње енергије.

Реверзни процес би био гас који је затворен у контејнеру чији се волумен не може модификовати. Ако се гас хлади и одаје топлоту околини, притисак гаса би се смањио и вредност унутрашње енергије гаса би се смањила..

Отто идеалан циклус

Отто циклус је идеалан случај циклуса који користе бензински мотори. Међутим, његова почетна употреба је била у машинама које су користиле природни гас или друга горива у гасовитом стању.

У сваком случају, Отоов идеалан циклус је занимљив пример изохоричног процеса. То се дешава када се сагоревање мешавине бензина и ваздуха одвија тренутно у мотору са унутрашњим сагоревањем..

У овом случају долази до пораста температуре и притиска гаса унутар цилиндра, а запремина остаје константна.

Практични примери

Први примјер

Даје (идеалан) гас затворен у цилиндру са клипом, указује да ли су следећи случајеви примери изохорних процеса.

- Рад на 500 Ј се обавља на гасу.

У овом случају то не би био изохорски процес јер је за извођење радова на гасу потребно компримирати га, те стога мијењати његов волумен.

- Гас се шири хоризонталним помицањем клипа.

Опет, то не би био изохорски процес, с обзиром да експанзија гаса подразумева варијацију њеног обима.

- Клип цилиндра је фиксиран тако да се не може померити и гас се хлади.

Овом приликом би то био изохорски процес, јер не би постојала варијација волумена.

Други пример

Одредите варијацију унутрашње енергије која ће се искусити гасом који се налази у посуди запремине од 10 Л подвргнутом притиску од 1 атм, ако се његова температура повећа са 34ºЦ на 60ºЦ у изохорном процесу, позната је његова специфична моларна топлота Цв = 2.5 ·Р (биће Р = 8,31 Ј / мол · К).

Пошто је то процес константне запремине, варијација унутрашње енергије ће настати само као последица топлоте која се испоручује гасу. Ово се одређује следећом формулом:

Кв = н. Цв  ∙ ΔТ

Да би се израчунала испоручена топлота, прво је потребно израчунати молове гаса који се налази у посуди. За то је потребно прибјећи једнаџби идеалних плинова:

П = В = н ∙ Р. Т

У овој једначини н је број молова, Р је константа чија је вредност 8,31 Ј / мол · К, Т је температура, П је притисак на који је изложен гас измјерен у атмосфери и Т је температура мерено у Келвину.

Обришите и добићете:

н = Р / Т / (П) В) = 0, 39 мола

Тако да:

Δ У = КВ  = н. Цв  Т ΔТ = 0,39 ∙ 2,5 1 8,31 = 26 = 210,65 Ј

Референце

  1. Ресник, Халлидаи & Кране (2002). Пхисицс Волуме 1. Цецса.
  2. Лаидер, Кеитх, Ј. (1993). Окфорд Университи Пресс, изд. Свет физичке хемије.
  3. Хеат Цапацити. (н.д.). Ин Википедиа. Преузето 28. марта 2018, са ен.википедиа.орг.
  4. Латент Хеат (н.д.). Ин Википедиа. Преузето 28. марта 2018, са ен.википедиа.орг.
  5. Исоцхориц Процесс. (н.д.). Ин Википедиа. Преузето 28. марта 2018, са ен.википедиа.орг.