Какво е изобаричен процес?

Изобарен процес е термодинамичен процес, в който налягане остава постоянен. Това обикновено се получава, като се позволи на обема да се разшири или свие по такъв начин, че да неутрализира всички промени в налягането, които биха били причинени от пренос на топлина.

Терминът изобаричен идва от гръцки изо, което означава равно, и Барош, което означава тегло.

В изобарен процес обикновено има вътрешна енергия се променя. работа се извършва от системата и топлината се прехвърля, така че нито едно от количествата в първи закон на термодинамиката лесно намалете до нула. Работата при постоянно налягане може да бъде сравнително лесно да се изчисли с уравнението:

W = р * Δ V

От W е работата, р е налягането (винаги положително) и ΔV е промяната в обема, можем да видим, че има два възможни резултата на изобарен процес:

• Ако системата се разшири (ΔV е положителен), тогава системата върши положителна работа (и обратно).
• Ако системата се сключи (Δ)V е отрицателен), тогава системата върши отрицателна работа (и обратно).

Ако имате цилиндър с претеглено бутало и загрявате газа в него, газът се разширява поради увеличаването на енергията. Това е в съответствие с Закон на Чарлз - обемът на газ е пропорционален на неговата температура. Претегленото бутало поддържа постоянно налягане. Можете да изчислите извършената работа, като знаете промяната на обема на газа и налягането. Буталото се измества от промяната в обема на газа, докато налягането остава постоянно.

Ако буталото беше фиксирано и не се движеше, докато газът се нагрява, налягането ще нарасне, а не обемът на газа. Това не би било изобарен процес, тъй като налягането не беше постоянно. Газът не може да доведе до изместване на буталото.

Ако извадите източника на топлина от цилиндъра или дори го поставите във фризер, така че той да загуби топлина към околната среда, газът ще се свие в обем и ще изтегли претегленото бутало с него, докато поддържа постоянна налягане. Това е негативна работа, системата се договаря.

В фазова диаграма, изобарен процес би се показал като хоризонтална линия, тъй като протича под постоянно налягане. Тази диаграма ще ви покаже при какви температури веществото е твърдо, течно или изпарено за диапазон от атмосферни налягания.

в термодинамични процеси, системата има промяна в енергията и това води до промени в налягането, обема, вътрешната енергия, температурата или топлопредаването. В естествените процеси често повече от един от тези видове работят едновременно. Също така, естествените системи повечето от тези процеси имат предпочитана посока и не са лесно обратими.

• Адиабатен процес - няма пренос на топлина в или извън системата.
• Изохорен процес - няма промяна в обема, в този случай системата не работи.
• Изобаричен процес - без промяна в налягането.
• Изотермичен процес - няма промяна в температурата.