Was ist isochore Prozess – Ideale Gasgleichung – pV-Diagramm – Definition

Isochorischer Prozess – Ideale Gasgleichung

Ein isochorer Prozess ist ein thermodynamischer Prozess, bei dem das Volumen des geschlossenen Systems konstant bleibt (V = const). Es beschreibt das Verhalten von Gas im Behälter, das nicht verformt werden kann. Da das Volumen konstant bleibt, funktioniert der Wärmeübergang in oder aus dem System nicht mit p∆V , sondern ändert nur die innere Energie (die Temperatur) des Systems. Für ein ideales Gas und einen polytropischen Prozess entspricht der Fall n ➝ ∞ einem isochoren Prozess (mit konstantem Volumen) .  

Siehe auch: Was ist ein ideales Gas?

Nehmen wir eine isochore Wärmezufuhr in einem idealen Gas an. In einem idealen Gas haben Moleküle kein Volumen und interagieren nicht. Nach dem idealen Gasgesetz ändert sich der Druck linear mit Temperatur und Menge und umgekehrt mit dem Volumen .

pV = nRT

wo:

• p ist der absolute Druck des Gases
• n ist die Substanzmenge
• T ist die absolute Temperatur
• V ist die Lautstärke
• R  ist die ideale oder universelle Gaskonstante, die dem Produkt der Boltzmann-Konstante und der Avogadro-Konstante entspricht.

In dieser Gleichung ist das Symbol R eine Konstante, die als universelle Gaskonstante bezeichnet wird und für alle Gase den gleichen Wert hat, nämlich R = 8,31 J / mol K.

Der isochore Prozess kann mit dem idealen Gasgesetz ausgedrückt werden als:

oder

In einem pV-Diagramm erfolgt der Prozess entlang einer horizontalen Linie mit der Gleichung V = konstant.

Druck-Volumen-Arbeit durch das geschlossene System ist definiert als:

Da der Prozess isochor ist , dV = 0 , ist die Druck-Volumen-Arbeit gleich Null . Nach dem idealen Gasmodell kann die innere Energie berechnet werden durch:

∆U = mc _v ∆T

wobei die Eigenschaft c _v (J / mol K) als spezifische Wärme (oder Wärmekapazität ) bei konstantem Volumen bezeichnet wird, weil sie unter bestimmten besonderen Bedingungen (konstantes Volumen) die Temperaturänderung eines Systems mit der durch zugesetzten Energiemenge in Beziehung setzt Wärmeübertragung.

Da das oder das System keine Arbeit leistet, schreibt der erste Hauptsatz der Thermodynamik ∆U = ∆Q vor. Deshalb:

Q =   mc _v ∆T

Siehe auch: Spezifische Wärme bei konstantem Volumen und konstantem Druck

Siehe auch: Mayer-Formel