Իզոբար պրոցես

Իզոբար պրոցեսում գազի կատարած W աշխատանքը

Իզոպրոցեսների գրաֆիկներ

Իզոբար պրոցես, հաստատուն արտաքին ճնշման պայմաններում ընթացող թերմոդինամիկական պրոցես։ Պարզագույն օրինակներ են բաց անոթում ջրի տաքացումը, գազի ընդարձակումը՝ ազատ շարժվող մխոցով գլանում (երկու դեպքում էլ ճնշումը մթնոլորտային է)։ Գործնականում Իզոբար պրոցես կարելի է համարել նաև գոլոշու առաջացումը շոգեկաթսաներում, վառելանյութի այրումը գազատուրբինների այրման խցիկներում ևն։ Այս պրոցեսում հաստատուն է մնում ճնշումը՝ $P=const$: Համակարգին տրված ջերմաքանակի հաշվին փոփոխվում են նրա ծավալն ու ջերմաստիճանը, ուստի զրոյից տարբեր կլինի և՛ ներքին էներգիայի $\mathrm{\Delta }U$ փոփոխությունը և՛ համակարգի կատարած $A^{\prime }$ աշխատանքը.

$A^{\prime }=P\mathrm{\Delta }V=vR\mathrm{\Delta }T$

Այս առնչությունից կարելի է պարզել $R$ գազային հաստատունի ֆիզիկական իմաստը. :$R$-ը թվապես հավասար է այն աշխատանքին, որը կատարվում է $v=1$ մոլ իդելական գազն իզոբար պրոցեսում, երբ նրա ջերմաստիճանը բարձրանում է 1Կ-ով։ Օգտվելով իդեալական գազի ներքի էներգիայի արտահայտությունից՝ ջերմադինամիկայի առաջին օրենքը կարելի է ներկայացնել հետևյալ կերպ՝

$Q=\mathrm{\Delta }U+A^{\prime }=3/2vR\mathrm{\Delta }T+vR\mathrm{\Delta }T=5/2vR\mathrm{\Delta }T$

համաձայն որի՝ գազը տաքացնելիս ($Q>0$) նրա ներքին էներգիան մեծանում է, և միաժամանակ գազը կատարում է դրական աշխատանք։ Եթե գազը սառչում է $(Q<0)$, ապա նրա ներքին էներգիան փոքրանում է, և միաժամանակ գազը կատարում է բացասական աշխատանք։ Ջերմունակության սահմանումից և առնչությունից սատանում ենք իզոբար պրոցեսում միատոմ իդելական գազի $C_P$ ջերմունակության արտահայտությունը՝

$C_P=\frac{Q}{4}T=C_v+vR=2\frac{1}{2}$

Մասնավորապես, $v=1$ մոլ քանակով գազի համար՝

$C_{P,m}-C_{V,m}=R$

Այս առնչությունը ստացել է Ռոբերտ Մայերը և կրում է նրա անունը։

Տես նաև

• Գեյ-Լյուսակի օրենք
• Իզոթերմ պրոցես
• Իզոխոր պրոցես