Un proceso isocórico , también llamado un proceso a volumen constante , un proceso isovolumétrica , o un proceso isométrica , es un proceso termodinámico durante el cual el volumen del sistema cerrado de someterse a proceso de un tal permanece constante. Un proceso isocórico se ejemplifica mediante el calentamiento o enfriamiento del contenido de un recipiente inelástico sellado: el proceso termodinámico es la adición o eliminación de calor; el aislamiento del contenido del contenedor establece el sistema cerrado; y la incapacidad del recipiente para deformarse impone la condición de volumen constante. El proceso isocórico aquí debería ser un proceso cuasi-estático .
Termodinámica |
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Formalismo [ editar ]
Un termodinámico isócoro cuasi estática proceso se caracteriza por la constante de volumen , es decir, Δ V = 0. El proceso no hay presión -volumen trabajo , ya que dicho trabajo se define por
- ,
donde P es la presión. La convención de signos es tal que el sistema realiza un trabajo positivo sobre el medio ambiente.
Si el proceso no es cuasi-estático, quizás el trabajo se pueda realizar en un proceso termodinámico de volumen constante. [1]
Para un proceso reversible , la primera ley de la termodinámica da el cambio en la energía interna del sistema :
Reemplazar el trabajo con un cambio de volumen da
Dado que el proceso es isocórico, dV = 0, la ecuación anterior ahora da
Usando la definición de capacidad calorífica específica a volumen constante,
- ,
La integración de ambos lados rinde
Donde c v es la capacidad calorífica específica a volumen constante, T 1 es la temperatura inicial y T 2 es la temperatura final . Concluimos con:
En un diagrama de volumen de presión , un proceso isocórico aparece como una línea vertical recta. Su conjugado termodinámico, un proceso isobárico , aparecería como una línea recta horizontal.
Gas ideal [ editar ]
Si se usa un gas ideal en un proceso isocórico y la cantidad de gas permanece constante, entonces el aumento de energía es proporcional a un aumento de temperatura y presión. Por ejemplo, un gas calentado en un recipiente rígido: la presión y la temperatura del gas aumentarán, pero el volumen seguirá siendo el mismo.
Ciclo ideal de Otto [ editar ]
El ciclo ideal de Otto es un ejemplo de un proceso isocórico cuando se supone que la combustión de la mezcla gasolina- aire en un automóvil con motor de combustión interna es instantánea. Hay un aumento en la temperatura y la presión del gas dentro del cilindro mientras el volumen permanece igual.
Etimología [ editar ]
El sustantivo "isochor" y el adjetivo "isochoric" se derivan de las palabras griegas ἴσος ( isos ) que significa "igual", y χώρα ( khṓra ) que significa "espacio".
Ver también [ editar ]
- Proceso isobárico
- Proceso adiabático
- Proceso cíclico
- Proceso isotermo
- Proceso politrópico
Referencias [ editar ]
- ^ "Si el volumen de gas permanece constante, ¿puede funcionar?" . physicsforums.com . Consultado el 17 de abril de 2018 .