Izohorni proces

Izohorni proces, poznat i kao proces konstantne zapremine, izovolumski proces, ili izometrijski proces, je termodinamički proces tokom kojeg zapremina zatvorenog sistema, podvrgnutog tom procesu, ostaje konstantna. Laički rečeno, izohorni proces objašnjava se kroz primjer zagrijavanja ili hlađenja sadržaja zatvorenog, nedoformibilnog spremnika: Termodinamički proces je dodavanje ili oduzimanje toplote; izolacija sadržaja spremnika uspostavlja zatvoreni sistem; nemogućnost spremnika da se deformiše osigurava uslov da zapremina bude konstantna.

Etimologija

Imenica izohora i pridjev izohorni dolaze od grčkih riječi ἴσος (isos), što znači "jednak", i χώρος (horos), sto znači "prostor".

Formalizam

Izohorni termodinamički proces je karakterističan po konstantnoj zapremini, tj. $\Delta V=0$. Proces ne proizvodi rad pritisak-zapramina, pošto je takacv rad definisan sa

$\Delta W=P\Delta V$,

gdje je P pritisak. Konvencija o znaku je takva da pozitivan rad čini sistem nad okolinom.

Za povrtani proces, prvi zakon termodinamike daje promjenu u unutrašnjoj energiji sistema:

$dU=dQ-dW$

Zamjenom rada za promjenom u zapremini daje

$dU=dQ-PdV$

Pošto je proces izohoran, $dV=0$, prethodna jednačina sada glasi

$dU=dQ$

Korištenjem definicije specifični toplotni kapacitet€specifičnog toplotnog kapaciteta pri konstantnoj zapremini,

$C_{v}=dU/dT$,

$dQ=nC_{v}dT$

Integrisanjem obe strane dobijamo

$Q=n\int _{a}^{b}\!C\,dT.$

gdje je $C$ specifični toplotni kapacitet pri konstantnoj zapremini, $a$ je početna temperatura, a $b$ je konačna temperatura. Zaključujemo sa:

$Q=nC_{v}\Delta T\$

Izohorni proces u P-V dijagramu. Na ovom dijagramu, pritisak se povećava, ali zapremina ostaje konstantna.

Na P-V dijagramu, izohorni proces pojavljuje se kao prava vertikalna linija. Njegov termodinamički konjugat, izobarni proces pojavio bi se kao prava horizontalna linija.

Idealni plin

Ako se idealni plin koristi u izohornom procesu, pri čemu količina plina ostaje konstantna, tada porast energije je proporcionalan porastu temperature i pritiska. Uzmimo za primjer zagrijavanje plina u krutom spremniku: pritisak i temperatura plina će se povećati, ali zapremina će ostati ista.

Idealni Ottov ciklus

Idealni Ottoov ciklus je primjer izihornog procesa kada se pretpostavi da je sagorijavanje smjese benzin-zrak u automobilu sa motorom sa unutrašnjim sagorijavanjem trenutno. Postoji porast u temperaturi i pritisku plina unutar cilindra, dok zapremina ostaje konstantna (cilindar je krut i ne može se deformisati).

Također pogledajte

• Adijabatski proces
• Kružni proces
• Izotermni proces
• Politropski proces

Vanjski linkovi

• https://web.archive.org/web/20091212064625/http://lorien.ncl.ac.uk/ming/Webnotes/Therm1/revers/isocho.htm