Menu

Termodinàmica.
Transformació de l'energia

Energia tèrmica i combustió.
Efectes de la termodinàmica

Entropia

Procés isocor

Procés isocor

El procés isocor és un procés termodinàmic que passa en un volum constant. Per dur a terme un procés isocor en un gas o líquid, és suficient escalfar (refredar) una substància en un recipient que no canvia el seu volum.

En un procés isocor, la pressió d'un gas ideal és directament proporcional a la seva temperatura. En gasos reals, la llei de Charles no es compleix.

Els gràfics estan representats per línies anomenades isocors. Per a un gas ideal, són línies rectes en tots els diagrames que relacionen paràmetres: T (temperatura) V (volum) i P (pressió).

Termodinàmica del procés isocor

Un procés quasiestàtic termodinàmic isocórico es caracteritza per un volum constant, és a dir, ΔV = 0. El procés no realitza treball de pressió- volum, ja que aquest treball es defineix per

Treball en un procés isocor

on P és pressió. La convenció de signes és tal que el sistema realitza un treball positiu en l'entorn.

Si el procés no és cuasiestático, el treball potser es pugui realitzar en un procés termodinàmic de volum constant.

Per a un procés reversible, la primera llei de la termodinàmica dóna el canvi en l'energia interna de sistema:

Primera llei de la termodinàmica

Substitueix el treball amb un canvi en el volum dóna

diferencial de entroía

Com el procés és isocrórico, dV = 0, l'equació anterior ara dóna

diferencial d'entroía - diferencial de calor

Usant la definició de capacitat calorífica específica a volum constant,

diferencial d'entroía - diferencial de calor,

diferencial d'entroía - diferencial de calor

La integració d'ambdós costats produeix

diferencial d'entroía - diferencial de calor

On cv és la capacitat calorífica específica a volum constant, T 1 és la temperatura inicial i T 2 és la temperatura final. Concloem amb:

diferencial d'entroía - diferencial de calor

Procés isocor en el diagrama de volum de pressió. En aquest diagrama, la pressió augmenta, però el volum roman constant.

En un diagrama de volum de pressió, un procés isocor apareix com una línia vertical recta. El seu conjugat termodinàmic, un procés isobàric apareixeria com una línia horitzontal recta.

Gas ideal

Si es fa servir un gas ideal en un procés isocor, i la quantitat de gas es manté constant, llavors l'augment d'energia és proporcional a un augment de temperatura i pressió. Prenguem, per exemple, un gas escalfat en un recipient rígid: la pressió i la temperatura de l'gas augmentaran, però el volum seguirà sent el mateix.

Aplicació pràctica de la teoria de l'procés isocor

Cicle ideal Otto - Motors termodinàmicsAmb un cicle Otto ideal, que es reprodueix aproximadament en un motor de combustió interna de gasolina, els passos 2-3 i 4-1 són processos isocóricos. El treball realitzat a la sortida de l'motor és igual a la diferència en el treball que produirà el gas sobre el pistó durant el tercer cicle (és a dir, la carrera de treball) i el treball que el pistó dedica a la compressió de gas durant el segon cicle.

En el cicle de Stirling, també hi ha dues mesures isocòriques. Per a la seva implementació, s'ha afegit un regenerador a l'motor Stirling. El gas que passa a través de l'farciment en una direcció emet calor de el fluid de treball a l'regenerador, i quan es mou en l'altra direcció el torna a el tema de treball. El cicle ideal de Stirling aconsegueix la reversibilitat i els mateixos valors d'eficiència que el cicle de Carnot.

valoración: 3 - votos 1

Última revisió: 26 de febrer de 2020