Menu

Termodinàmica.
Transformació de l'energia

Energia tèrmica i combustió.
Efectes de la termodinàmica

Entropia

Què és un procés isotèrmic?

De denomina procés isotèrmic és una transformació termodinàmica a temperatura constant. És a dir, una variació de l'estat d'un sistema físic durant el qual la temperatura de sistema roman constant.

Què és un procés isotèrmic?

Com l'energia interna d'un gas ideal només depèn de la temperatura i, en un procés isotèrmic roman constant en l'expansió, la calor pres d'el focus és igual a la feina feta pel gas: Q = W. 

Els termòstats són dispositius que poden mantenir un valor de temperatura constant.

Exemples de procés isotèrmic

Els processos isotèrmics poden ocórrer en qualsevol tipus de sistema que tingui algun mitjà per a regular la temperatura. A coninuación enumerem alguns exemples:

  • Els canvis de fase de diferents líquids a través del procés de fusió i evaporació són isotèrmics. Per exemple, la fusió de gel a 0 graus.

  • La máquina de Carnot. Parte del ciclo de Carnot se realiza ia temperatura permanece constante.

  • Les reaccions a la nevera són isotèrmiques i es manté una temperatura constant. El mateix passa amb una bomba de calor.

  • En la biologia, les interaccions d'una cèl·lula amb les seves cèl·lules circumdants es realitza mitjançant processos isotèrmics.

Processos isotèrmics en els gasos ideals

Els processos isotèrmics són d'especial interès per als gasos ideals. Això és una conseqüència de la segona llei de Joule que estableix que l'energia interna d'una quantitat fixa d'un gas ideal només depèn de la temperatura.

Per tant, en un procés isotèrmic, l'energia interna d'un gas ideal és constant. Això és el resultat del fet que en un gas ideal no hi ha forces intermoleculars. L'energia interna depèn de la pressió, la temperatura i el volum.

La compressió o expansió d'un gas ideal pot dur-se a terme col·locant el gas ideal en contacte tèrmic amb un altre sistema de capacitat calorífica molt gran ia la mateixa temperatura que el gas.

En aquest procés es realitza un treball que altera el volum i la pressió. Aquest treball implica una variació de l'energia interna i tendirà a augmentar la temperatura. Per mantenir la temperatura constant es requereix un intercanvi de calor amb l'exterior.

En una expansió isoterma la calor s'absorbeix, en una compressió la calor es cedeix. La quantitat de calor transferida és el mateix que el treball realitzat. Perquè el gas s'expandeixi cal subministrar calor.

Autor:

Data de publicació: 8 de març de 2018
Última revisió: 23 de juny de 2020