Kaj je izobarni proces?

Jutta Klee / Getty Images

Izobarični proces je termodinamični proces, pri katerem pritisk ostane konstantna. To se običajno doseže tako, da se prostornina razširi ali skrči na tak način, da nevtralizira vse spremembe tlaka, ki bi jih povzročil prenos toplote .

Izraz izobaričen izvira iz grščine iso , kar pomeni enako, in krma , kar pomeni težo.

V izobaričnem procesu so običajno notranja energija spremembe. delo izvaja sistem, toplota pa se prenaša, tako da nobena od količin v prvi zakon termodinamike takoj zmanjšati na nič. Vendar pa je delo pri konstantnem tlaku mogoče dokaj enostavno izračunati z enačbo:

notri = str * D IN

Od notri je delo, str je tlak (vedno pozitiven) in Δ IN je sprememba prostornine, lahko vidimo, da sta za izobarični proces možna dva izida:

• Če se sistem razširi (Δ IN pozitiven), potem sistem opravi pozitivno delo (in obratno).
• Če se sistem skrči (Δ IN je negativen), potem sistem opravi negativno delo (in obratno).

Primeri izobaričnih procesov

Če imate valj z obteženim batom in v njem segrevate plin, se ta zaradi povečanja energije razširi. To je v skladu z Charlesov zakon - prostornina plina je sorazmerna z njegovo temperaturo. Obteženi bat ohranja konstanten tlak. Količino opravljenega dela lahko izračunate, če poznate spremembo prostornine plina in tlaka. Bat se premakne zaradi spremembe prostornine plina, medtem ko tlak ostane konstanten.

Če bi bil bat pritrjen in se med segrevanjem plina ne bi premikal, bi se dvignil tlak in ne prostornina plina. To ne bi bil izobarni proces, saj tlak ni bil konstanten. Plin ni mogel proizvesti dela, ki bi premaknilo bat.

Če odstranite vir toplote iz jeklenke ali jo celo postavite v zamrzovalnik, tako da izgublja toploto v okolje, bi se plin skrčil v prostornini in s seboj potegnil obteženi bat, saj je ohranjal stalen tlak. To je negativno delo, sistem se skrči.

Izobarični proces in fazni diagrami

V fazni diagram , bi se izobarični proces prikazal kot vodoravna črta, saj poteka pod stalnim pritiskom. Ta diagram bi vam pokazal, pri katerih temperaturah je snov trdna, tekoča ali para za razpon atmosferskih tlakov.

Termodinamični procesi

noter termodinamični procesi , ima sistem spremembo energije, kar ima za posledico spremembe tlaka, prostornine, notranje energije, temperature ali prenosa toplote. V naravnih procesih pogosto deluje več kot ena od teh vrst hkrati. Tudi v naravnih sistemih ima večina teh procesov prednostno smer in jih ni enostavno reverzibilnih.

• Adiabatski proces - brez prenosa toplote v ali iz sistema.
• Izohorni proces - brez spremembe glasnosti, v tem primeru sistem ne deluje.
• Izobarični proces - brez spremembe tlaka.
• Izotermični proces - brez sprememb temperature.