Różnica między procesem izobarycznym i izochorycznym

The kluczowa różnica pomiędzy procesem izobarycznym i izochorycznym jest to, że proces izobaryczny zachodzi przy stałym ciśnieniu, podczas gdy proces izochoryczny zachodzi przy stałej objętości.

Proces termodynamiczny to proces chemiczny lub fizyczny, który zachodzi w układzie termodynamicznym, który zmienia układ ze stanu początkowego do stanu końcowego. Istnieją różne formy procesów termodynamicznych. Procesy izobaryczne i izochoryczne to dwa takie procesy.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest proces izobaryczny
3. Co to jest proces izochoryczny
4. Porównanie obok siebie - proces izobaryczny vs izochoryczny w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to jest proces izobaryczny?

Proces izobaryczny jest procesem chemicznym, który zachodzi w układzie termodynamicznym pod stałym ciśnieniem. Dlatego zmiana ciśnienia lub ∆P wynosi zero. Zwykle system utrzymuje ciśnienie na stałym poziomie, umożliwiając zmianę objętości systemu; może to być ekspansja lub skurcz. Ta zmiana objętości może zneutralizować zmiany ciśnienia, które mogą wystąpić w wyniku wymiany ciepła między systemem a otoczeniem.

Ryc. 01: Prace wykonane w procesie izobarycznym (żółty obszar)

Zazwyczaj w procesie izobarycznym zmienia się energia wewnętrzna (U). Dlatego praca (W) jest wykonywana przez system podczas wymiany ciepła. Możemy obliczyć pracę przy stałym ciśnieniu, używając następującego równania.

W = P * ∆V

Tutaj W to praca, P to ciśnienie, a ∆V to zmiana objętości. Tak więc, jeśli przenikanie ciepła powoduje wzrost objętości systemu, wówczas system wykonuje pracę dodatnią, a jeśli przenikanie ciepła powoduje kurczenie się objętości systemu, wówczas system wykonuje pracę ujemną.

Co to jest proces izochoryczny?

Proces izochoryczny to proces chemiczny, który zachodzi w układzie termodynamicznym w stałej objętości. Dlatego nie ma zmiany głośności; ∆V wynosi zero. Ponieważ objętość pozostaje stała, praca wykonana przez system wynosi zero; dlatego system nie działa. Najczęściej jest to najłatwiejsza do kontrolowania zmienna termodynamiczna. Proces zachodzi w zapieczętowanym pojemniku, który nie rozszerza się ani nie kurczy.

Ryc. 02: Proces izochoryczny

Energia wewnętrzna układu termodynamicznego zmienia się w zależności od wymiany ciepła. Jednak całe przenoszone ciepło albo zwiększa, albo zmniejsza energię wewnętrzną. Ponieważ ∆V wynosi zero, praca wykonana przez system (lub praca wykonana w systemie) również wynosi zero. Jeśli U jest energią wewnętrzną, a Q jest przenoszonym ciepłem;

∆U = Q

Jaka jest różnica między procesem izobarycznym a izochorycznym?

Proces izobaryczny jest procesem chemicznym, który zachodzi w układzie termodynamicznym pod stałym ciśnieniem, podczas gdy proces izochoryczny jest procesem chemicznym, który zachodzi w układzie termodynamicznym w stałej objętości. Jest to kluczowa różnica między procesem izobarycznym i izochorycznym. Oznacza to, że ciśnienie układu termodynamicznego pozostaje niezmienione podczas procesu izobarycznego, podczas gdy ciśnienie zmienia się odpowiednio w procesie izochorycznym. Poza tym objętość układu termodynamicznego zmienia się podczas procesu izobarycznego, podczas gdy objętość pozostaje stała podczas procesu izochorycznego. Jednak w obu procesach zmienia się energia wewnętrzna systemu. Ale w przeciwieństwie do procesu izobarycznego, podczas procesu izochorycznego całe ciepło, które jest przenoszone, albo zamienia się w energię wewnętrzną, albo pochodzi z energii wewnętrznej.

Poniższa infografika przedstawia więcej szczegółów na temat różnicy między procesem izobarycznym i izochorycznym w formie tabelarycznej.

Podsumowanie - Proces izobaryczny a proces izochoryczny

Zarówno procesy izobaryczne, jak i izochoryczne są procesami termodynamicznymi zachodzącymi w układach termodynamicznych przy zachowaniu stałego parametru. Dlatego różnica między procesem izobarycznym i izochorycznym polega na tym, że proces izobaryczny zachodzi przy stałym ciśnieniu, podczas gdy proces izochoryczny zachodzi przy stałej objętości.

Odniesienie:

1. Jones, Andrew Zimmerman. „Proces izochoryczny”. ThoughtCo, 22 czerwca 2018 r. Dostępne tutaj 
2. Jones, Andrew Zimmerman. „Pod stałym naciskiem: zrozumienie procesów izobarycznych”. ThoughtCo, ThoughtCo. Dostępny tutaj   

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Zwykły proces izobaryczny” Autor: IkamusumeFan - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia  
2. „Proces izochoryczny SVG” Autor: IkamusumeFan - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia