El proceso isocórico

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Un proceso isocórico es un proceso termodinámico en el que el volumen permanece constante. Dado que el volumen es constante, el sistema no realiza trabajo y W = 0. ('W' es la abreviatura de trabajo). Esta es quizás la variable termodinámica más fácil de controlar, ya que se puede obtener colocando el sistema en un recipiente sellado. recipiente que ni se expande ni se contrae.

Primera Ley de la Termodinámica

Para comprender el proceso isocórico, debe comprender la primera ley de la termodinámica, que establece:

'El cambio en la energía interna de un sistema es igual a la diferencia entre el calor agregado al sistema desde su entorno y el trabajo realizado por el sistema en su entorno.'

Aplicando el primera ley de la termodinámica a esta situación, se encuentra que:

delta-Desde delta- EN es el cambio en la energía interna y q es el transferencia de calor dentro o fuera del sistema, verá que todo el calor proviene de energía interna o va a aumentar la energía interna.

Volumen constante

Es posible trabajar en un sistema sin cambiar el volumen, como en el caso de agitar un líquido. Algunas fuentes usan 'isocórico' en estos casos para significar 'trabajo cero' independientemente de si hay un cambio en el volumen o no. Sin embargo, en la mayoría de las aplicaciones sencillas, no será necesario considerar este matiz: si el volumen permanece constante durante todo el proceso, es un proceso isocórico.

Cálculo de ejemplo

El sitio web La energía nuclear , un sitio en línea gratuito y sin fines de lucro construido y mantenido por ingenieros, brinda un ejemplo de un cálculo que involucra el proceso isocórico.

Suponga una adición de calor isocórica en un gas ideal. en un gas ideal , las moléculas no tienen volumen y no interactúan. De acuerdo con la ley de los gases ideales , presión varía linealmente con la temperatura y la cantidad, e inversamente con volumen . La fórmula básica sería:

pV = nRT

dónde:

• pags es la presión absoluta del gas
• norte es la cantidad de sustancia
• T es la temperatura absoluta
• EN es el volumen
• R es la constante de los gases ideal o universal igual al producto de Constante de Boltzmann y la constante de Avogadro
• k es la abreviatura científica de Kelvin

En esta ecuación el símbolo R es una constante llamada universal constante de gas que tiene el mismo valor para todos los gases, es decir, R = 8.31 Joule / Topo k

El proceso isocórico se puede expresar con la ley de los gases ideales como:

p/T = constante

Como el proceso es isocórico, dV = 0, el trabajo de presión-volumen es igual a cero. De acuerdo con el modelo de gas ideal, la energía interna se puede calcular mediante:

∆U = m c_en∆T

donde la propiedad c_en(J/mol K) se conoce como calor especifico (o capacidad calorífica) a volumen constante porque bajo ciertas condiciones especiales (volumen constante) relaciona el cambio de temperatura de un sistema con la cantidad de energía añadida por la transferencia de calor.

Como no hay trabajo realizado por o sobre el sistema, la primera ley de la termodinámica dicta ∆U = ∆Q. Por lo tanto:

Q = m c_en∆T