El proceso isocórico

Un proceso isocórico es un proceso termodinámico en el que el volumen permanece constante. Como el volumen es constante, el sistema no funciona y W = 0. (& amp; quot; W & amp; quot; es la abreviatura de trabajo.) Esta es quizás la más fácil de controlar de las variables termodinámicas, ya que se puede obtener colocando el sistema en un recipiente sellado que no se expande ni contrae.

Primera Ley de Termodinámica

Para comprender el proceso isocórico, debe comprender la primera ley de la termodinámica, que establece:

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& amp; quot; El cambio en la energía interna de un sistema & amp; apos; s es igual a la diferencia entre el calor agregado al sistema desde su entorno y el trabajo realizado por el sistema en su entorno.& amp; quot;

Aplicando la primera ley de la termodinámica a esta situación, encontrará que:

delta-Since delta- U es el cambio en la energía interna y Q es la transferencia de calor dentro o fuera del sistema, usted ve que todo el calor proviene de la energía interna o entra en aumentar la energía interna.

Volumen constante

Es posible trabajar en un sistema sin cambiar el volumen, como en el caso de revolver un líquido. Algunas fuentes usan & amp; quot; isochoric & amp; quot; en estos casos para significar & amp; quot; zero-work & amp; quot; independientemente de si hay un cambio en el volumen o no. Sin embargo, en las aplicaciones más sencillas, este matiz no necesitará ser considerado & amp; # x2014; si el volumen permanece constante durante todo el proceso, es un proceso isocórico.

Ejemplo de cálculo

El sitio web & amp; amp; nbsp; Nuclear Power, un sitio en línea gratuito y sin fines de lucro construido y mantenido por ingenieros, ofrece un ejemplo de un cálculo que involucra el proceso isocórico.

Suponga que un & amp; amp; nbsp; adición de calor isocórico & amp; amp; nbsp; en un gas ideal. En un & amp; amp; nbsp; gas ideal, las moléculas no tienen volumen y no interactúan. De acuerdo con la ley de gases ideales & amp; amp; nbsp; & amp; amp; nbsp; presión & amp; amp; nbsp; varies linealmente con & amp; amp; nbsp; temperature & amp; amp; nbsp; y cantidad, e inversamente con & amp; amp; nbsp; volumen. La fórmula básica sería:

pV = nRT

donde:

• p & amp; amp; nbsp; es la presión absoluta del gas
• n & amp; amp; nbsp; es la cantidad de sustancia
• T & amp; amp; nbsp; es la temperatura absoluta
• V & amp; amp; nbsp; es el volumen
• R & amp; amp; nbsp; & amp; amp; nbsp; es la constante de gas ideal o universal igual al producto de la constante de Boltzmann & amp; amp; nbsp; y la constante de Avogadro
• K es la abreviatura científica de & amp; amp; nbsp; Kelvin

En esta ecuación, el símbolo R es una constante llamada & amp; amp; nbsp; universal & amp; amp; nbsp; gas constante & amp; amp; nbsp; que tiene el mismo valor para todos los gases y amp; # x2014; a saber, R = & amp; amp; nbsp; 8.31 & amp; nbsp; Joule / mox & amp; amp;

El proceso isocórico se puede expresar con la ley ideal del gas como:

p / T = constante

Dado que el proceso es & amp; amp; nbsp; isochoric, & amp; amp; nbsp; dV & amp; amp; nbsp; = 0, el trabajo de volumen de presión & amp; nbsp; es igual a cero. De acuerdo con el modelo de gas ideal & amp; amp; nbsp, la energía interna se puede calcular mediante:

& amp; # x2206; U = m cv & amp; amp; nbsp; & amp; # x2206; T

donde la propiedad & amp; amp; nbsp; cv & amp; amp; nbsp; (J / mole K) & amp; amp; nbsp; se conoce como & amp; amp; nbsp; calor específico & amp; amp; nbsp; (o & amp; amp; nbsp; capacidad de calor) a un volumen constante porque bajo ciertas condiciones especiales (volumen constante) relaciona el cambio de calor de una cantidad de temperatura de un.

Como no hay trabajo realizado por o en el sistema, la & amp; nbsp; primera ley de termodinámica & amp; amp; nbsp; dictates & amp; amp; nbsp; & amp; # x2206; U = & amp; # x2206; Q. & amp; nbsp; 1