Изохорный процесс

Изохорный, или изохорический процесс — термодинамический процесс, который происходит при постоянном объёме.


Т.е. V=const При изохорическом процессе давление идеального газа прямо пропорционально его температуре

(Закон Шарля)

$\frac{P}{T}=const$

В реальных газах закон Шарля не выполняется.


Из определения работы следует, что элементарная работа при термодинамическом процессе равна:

$\partial A=PdV$

Чтобы определить полную работу процесса проинтегрируем данное выражение:

$A={\int }_{V_1}^{V_2}PdV$

Но, поскольку объём неизменен, то такой интеграл равен нулю. Итак, при изохорном процессе газ работы не совершает:

A = 0.

Это же можно показать на графике изохорного процесса. С математической точки зрения, работа процесса равна площади такого графика. Но график изохорного процесса является перпендикуляром к оси абсцисс. Таким образом, площадь под ним равна нулю.

Изменение внутренней энергии идеального газа можно найти по формуле[8]:

$∆U=\frac{i}{2}\mu R△T$

где i — число степеней свободы, которое зависит от количества атомов в молекуле
3 — для одноатомной (например, неон)
5 — для двухатомной (например, кислород)
6 — для трёхатомной и более (например, молекула водяного пара))

Используя первое начало термодинамики можно найти количество теплоты при термодинамическом процессе[9]:

$Q=∆U+A=\frac{i}{2}\mu R△T$


Примеры задач:

В закрытом сосуде объемом V=10 л находится воздух при давлении..
В закрытом сосуде объемом V=2 л находится азот..