Przemiana izochoryczna

Wykres p(V) przemiany izochorycznej.
1-2 izochoryczne ogrzewanie
1-3 izochoryczne oziębianie

Przemiana izochoryczna – proces termodynamiczny zachodzący przy stałej objętości (V = const). Oprócz objętości wszystkie pozostałe parametry termodynamiczne mogą się zmieniać.

Podczas przemiany izochorycznej nie jest wykonywana praca, układ może wymieniać energię z otoczeniem tylko w wyniku cieplnego przepływu energii. Z pierwszej zasady termodynamiki wynika, że całe ciepło doprowadzone lub odprowadzone z gazu w procesie izochorycznym jest zużywane na powiększenie lub pomniejszenie jego energii wewnętrznej: δQ = dU.

Przekształcając wzór na ciepło właściwe otrzymujemy:

$dU = c_V mdT\,$

gdzie m jest masą gazu.

Izochory wody i pary wodnej na wykresie h-s (entalpia-entropia), czarnym kolorem naniesiona jest linia nasycenia, czerwonym – linie stałego stopnia suchości pary

W przypadku gazu doskonałego wzór ten jest słuszny dla dowolnego procesu, natomiast dla gazu rzeczywistego wzór ten jest słuszny tylko w zakresie niewielkich zmian temperatur. Przy większych zmianach ciepło właściwe c_V gazu rzeczywistego nie może być traktowane jako stała.

Zmianę energii wewnętrznej można obliczyć w następujący sposób:

$\Delta U = \int\limits_{T_1}^{T_2}{c_V mdT} = c_V m(T_2 - T_1) = c_V m\Delta T$

gdzie:

• c_V – ciepło właściwe w procesie izochorycznym.

Proces izochoryczny można praktycznie zrealizować podczas ogrzewania lub oziębiania gazu w zbiorniku o stałej objętości, czyli wykonanego z materiału o zerowej rozszerzalności cieplnej.

Prawo Charles'a

W izochorycznej przemianie stałej masy gazu, ciśnienie wywierane na ścianki naczynia jest wprost proporcjonalne do temperatury.

${p \over T} = \text{const}$

gdzie:

• p – ciśnienie
• T – temperatura

Zobacz też

• równanie Clapeyrona (stan gazu idealnego)
• przemiana izobaryczna
• przemiana izotermiczna
• przemiana adiabatyczna
• przemiana politropowa
• przybliżenie adiabatyczne
• rozmagnesowanie adiabatyczne