Un procés isocòric - també anomenat procés isométrico o isovolumétrico - és un procés termodinàmic que ocorre en un volum constant.
En un procés isòric, la pressió d'un gas ideal és directament proporcional a la seva temperatura. En gas reals, la ley de Charles no se cumple.
Les gràfiques d'aquest procés estan representades per línies de trucades isocoros. Per a un gas ideal, son línies rectas en tots els diagrames que relacionan els paràmetres: T (temperatura) V (volum) y P (presión).
Fórmules del procés isocòric
Càlcul del treball d'un procés isomètric
Un procés isocòric no produeix treball degut a que es produeix un volum constant, és decir, ΔV = 0. El procés no realitza treball de pressió- volum, ja que dicho treball es defineix per
W = P·ΔV = P·0
Càlcul de la variació de l'energia interna d'un procés isocòric
Aplicant la primera llei de la termodinàmica podem conèixer la variació de l'energia interna d'un sistema termodinàmic:
ΔU = Q - W
Com hem comentat anteriorment, aquest procés no realitza cap treball que el volum roman constant. Per tant, l'increment d'energia interna és igual al calor que transfirem al sistema.
ΔU = Q
Si usa un gas ideal i la quantitat de gas es manté constant, llavors l'augment d'energia és proporcional a un augment de temperatura i pressió.
Càlcul del calor alliberat d'un procés isovolumétrico
Si considerem que la quantitat de gas no varia, la variació d'energia serà directament proporcional a la variació de temperatura:
Q=n·Cv·ΔT
on
-
Cv correspon a la calor específica molar a volum constant.
-
n son los moles de gas.
-
ΔT és la variació de temperatura del procés.
Exemples de processos isocòrics
Exemple en el dia a dia
Un exemple de procés isocòric en el dia a dia que vem quan ens escalfem aigua en una olla a pressió. Quan transferim calor al recipient, experimentem un procés isovolumétrico i que l'increment de temperatura es realitzi un volum constant.
Si el mateix recipient es va obrir, el vapor d'aigua s'expandiria a mantenint la seva pressió (atmosfèrica), per tant seria un procés isobàric.
Exemples en cicles termodinàmics
En un motor de gasolina, durant les fases de combustió de la gasolina i l'expulsió dels gasos es produeixen dos exemples de processos isocòrics.
En el cicle de Stirling, també és un exemple de procés isométrico. En aquest tipus de motor, les fases d'escalfament i enfriament del gas es produeixen un volum constant.