Przemiana izochoryczna

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: $\delta Q={\text{d}}U.$

Przekształcając wzór na ciepło właściwe otrzymujemy:

{\text{d}}U=c_{V}mdT,

gdzie:

$m$ – masa gazu.

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 c_V gazu rzeczywistego nie może być traktowane jako stała.

Zmianę energii wewnętrznej można obliczyć w następujący sposób:

\Delta U=\int \limits _{T_{1}}^{T_{2}}{c_{V}mdT}=c_{V}m(T_{2}-T_{1})=c_{V}m\Delta T,

gdzie:

$c_{V}$ – 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’a

Osobny artykuł: Prawo Charles’a.

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

{\frac {p}{T}}={\text{const}},

gdzie:

$p$ – ciśnienie,
$T$ – temperatura.

Przemiana izochoryczna

Prawo Charles’a

Zobacz też