Что такое изобарический процесс?

Изобарный процесс представляет собой термодинамический процесс, в котором давление остается постоянным. Обычно это достигается путем расширения или сжатия объема таким образом, чтобы нейтрализовать любые изменения давления, которые могут быть вызваны теплопередача.

Термин изобарический происходит от греческого ISO, что означает равный, и Барош, что означает вес.

В изобарическом процессе, как правило, внутренняя энергия меняется. Работа осуществляется системой, и тепло передается, поэтому ни одна из величин в первый закон термодинамики легко уменьшить до нуля. Однако работу при постоянном давлении можно довольно легко рассчитать по уравнению:

W = п * Δ В

поскольку W это работа, п давление (всегда положительное) и ΔВ это изменение в объеме, мы можем видеть, что есть два возможных исхода изобарического процесса:

• Если система расширяется (ΔВ положительно), то система выполняет положительную работу (и наоборот).
• Если система сжимается (ΔВ отрицательно), то система выполняет отрицательную работу (и наоборот).

Если у вас есть цилиндр с утяжеленным поршнем, и вы нагреваете в нем газ, газ расширяется за счет увеличения энергии. Это в соответствии с Закон Чарльза - объем газа пропорционален его температуре. Взвешенный поршень поддерживает постоянное давление. Вы можете рассчитать объем проделанной работы, зная изменение объема газа и давления. Поршень смещается за счет изменения объема газа, в то время как давление остается постоянным.

Если бы поршень был зафиксирован и не двигался при нагревании газа, давление увеличивалось бы, а не объем газа. Это не было бы изобарным процессом, поскольку давление не было постоянным. Газ не мог произвести работу по смещению поршня.

Если вы удалите источник тепла из цилиндра или даже поместите его в морозильник, чтобы он потерял тепло В окружающей среде газ уменьшился бы в объеме и притягивал бы к нему утяжеленный поршень, так как он оставался постоянным. давление. Это негативная работа, система контрактов.

В фазовая диаграммаИзобарный процесс будет отображаться в виде горизонтальной линии, поскольку он происходит под постоянным давлением. Эта диаграмма покажет вам, при каких температурах вещество является твердым, жидким или парообразным для диапазона атмосферных давлений.

В термодинамические процессысистема имеет изменение в энергии, и это приводит к изменениям давления, объема, внутренней энергии, температуры или теплопередачи. В естественных процессах часто более одного из этих типов работают одновременно. Кроме того, в природных системах большинство этих процессов имеют предпочтительное направление и не являются легко обратимыми.

• Адиабатический процесс - нет передачи тепла внутрь или наружу системы.
• Изохорический процесс - без изменений в объеме, в этом случае система не работает.
• Изобарный процесс - без изменения давления.
• Изотермический процесс - без изменений температуры.