En isokorisk process är en termodynamisk process där volymen förblir konstant. Eftersom volymen är konstant fungerar inte systemet och W = 0. (”W” är förkortningen för arbete.) Detta är kanske den enklaste av de termodynamiska variablerna att styra eftersom det kan erhållas genom att placera systemet i en förseglad behållare som varken expanderar eller drar ihop sig
Termodynamikens första lag
För att förstå den isokoriska processen behöver du för att förstå termodynamikens första lag, som säger:
”Förändringen i ett systems inre energi är lika med skillnaden mellan värme som tillförs systemet från dess omgivning och arbete som systemet utför på dess omgivning.”
Genom att tillämpa termodynamikens första lag på denna situation, finner du att:
delta-Sedan delta-U är förändringen i intern energi och Q är värmeöverföringen in i eller ut ur systemet, du ser att all värme antingen kommer från intern energi eller går till att öka den inre energin.
Konstant volym
Det är möjligt att utföra arbete på ett system utan att ändra volymen, som vid omrörning av en vätska. Vissa källor använder ”isochoric” i dessa fall för att betyda ”nollarbete” oavsett om det sker en förändring i volym eller inte. I de flesta enkla tillämpningar behöver denna nyans dock inte beaktas – om volymen förblir konstant under hela processen är det en isokorisk process.
Exempel beräkning
Webbplatsen Nuclear Power, en gratis, ideell webbsajt byggd och underhållen av ingenjörer, ger ett exempel på en beräkning som involverar den isokoriska bearbeta.
Antag en isokorisk värmetillsats i en idealgas. I en idealisk gas har molekyler ingen volym och interagerar inte. Enligt den ideala gaslagen varierar trycket linjärt med temperatur och kvantitet, och omvänt med volymen. Grundformeln skulle vara:
pV = nRT
p är gasens absoluta tryck
n är mängden ämne
T är den absoluta temperaturen
V är volymen
är den ideala, eller universella, gaskonstanten lika med produkten av Boltzmann-konstanten och Avogadro-konstanten
I denna ekvation symbolen R är en konst myra kallas den universella gaskonstanten som har samma värde för alla gaser — nämligen R = 8,31 Joule/mol K.
Den isokoriska processen kan uttryckas med den ideala gaslagen som:
p/T = konstant
Eftersom processen är isokorisk, dV = 0, är tryck-volymarbetet lika med noll. Enligt den ideala gasmodellen kan den interna energin beräknas genom:
∆U = mc
v
∆T
var fastigheten c
v
(J/mol K) hänvisas till som specifik värme (eller värmekapacitet) vid en konstant volym eftersom det under vissa speciella förhållanden (konstant volym) ) den relaterar temperaturförändringen i ett system till mängden energi som tillförs genom värmeöverföring.
Eftersom det inte finns något arbete utfört av eller på systemet dikterar termodynamikens första lag ∆U = ∆Q.
Därför:
Q =
