Isobar prosess

Denne artikkelen mangler kildehenvisninger, og opplysningene i den kan dermed være vanskelige å verifisere. Kildeløst materiale kan bli fjernet. Helt uten kilder. (10. okt. 2015)

En isobar prosess er en termodynamisk prosess der trykket er konstant, Δ P = 0 {\displaystyle \Delta P=0} . Varmen som blir overført til systemet gjør et arbeid, men endrer også den indre energien til systemet:

Det gule området er arbeidet som er gjort
Q = Δ U + W {\displaystyle Q=\Delta U+W\,}

ifølge termodynamikkens første lov der W er arbeidet gjort av systemet, U er indre energi, og Q er varme. Trykk-volumarbeid (av systemet) er definert som:

W = P Δ V {\displaystyle W=P\Delta V\,}

men siden trykket er konstant betyr dette at

W = Δ ( P V ) {\displaystyle W=\Delta (P\,V)} .

Ved å bruke den ideelle gassloven får vi

W = n R Δ T {\displaystyle W=n\,R\,\Delta T}

hvis vi tenker oss at mengden av gass er konstant (for eksempel ingen faseendringer). Siden det generelt er slik at

Δ U = n c V Δ T {\displaystyle \Delta U=n\,c_{V}\,\Delta T}

så kan en sette de to siste ligningene inn i den første ligningen:

Q = n c V Δ T + n R Δ T {\displaystyle Q=n\,c_{V}\,\Delta T+n\,R\,\Delta T}
= n ( c V + R ) Δ T {\displaystyle =n\,(c_{V}+R)\,\Delta T} .

Størrelsen i parentes er den spesifikke varmen ved konstant trykk:

c p = c V + R {\displaystyle c_{p}=c_{V}+R}

og dersom gassen ligningen gjelder for er enatomisk er c V = 3 2 R {\displaystyle c_{V}={\frac {3}{2}}R} og c p = 5 2 R {\displaystyle c_{p}={\frac {5}{2}}R} .

Entalpi

En isokor prosess er skildret som Q = Δ U {\displaystyle Q=\Delta U} . En kan få en lignende ligning for isobare prosesser. Om en setter inn den andre ligningen i den første får vi

Q = Δ U + Δ ( P V ) = Δ ( U + P V ) {\displaystyle Q=\Delta U+\Delta (P\,V)=\Delta (U+P\,V)}

Størrelsen U + P V er en tilstandsfunksjon kalt entalpi, og blir uttrykt som H. Derfor kan en beskrive en isobar prosess som

Q = Δ H {\displaystyle Q=\Delta H\,} .

Se også

  • Adiabatisk prosess
  • Syklisk prosess
  • Isokor prosess
  • Isoterm prosess
  • Polytropisk prosess
  • Isoentalpisk prosess
Autoritetsdata