Processo Isocórico – Equação Ideal de Gás
Um processo isocórico é um processo termodinâmico, no qual o volume do sistema fechado permanece constante (V = const). Ele descreve o comportamento do gás dentro do recipiente, que não pode ser deformado. Como o volume permanece constante, a transferência de calor para dentro ou para fora do sistema não funciona em p∆V , mas apenas altera a energia interna (a temperatura) do sistema. Para um gás ideal e um processo politrópico , o caso n ➝ ∞ corresponde a um processo isocórico (volume constante) .
Veja também: O que é um gás ideal
Vamos assumir uma adição de calor isocórico em um gás ideal. Num gás ideal , as moléculas não têm volume e não interagem. De acordo com a lei ideal dos gases , a pressão varia linearmente com a temperatura e a quantidade e inversamente com o volume .
pV = nRT
Onde:
- p é a pressão absoluta do gás
- n é a quantidade de substância
- T é a temperatura absoluta
- V é o volume
- R é a constante de gás ideal, ou universal, igual ao produto da constante de Boltzmann e da constante de Avogadro,
Nesta equação, o símbolo R é uma constante chamada constante universal de gás que tem o mesmo valor para todos os gases – ou seja, R = 8,31 J / mol K.
O processo isocórico pode ser expresso com a lei dos gases ideais como:
ou
Em um diagrama pV , o processo ocorre ao longo de uma linha horizontal que possui a equação V = constante.
O trabalho de volume de pressão pelo sistema fechado é definido como:
Como o processo é isocórico , dV = 0 , o trabalho pressão-volume é igual a zero . De acordo com o modelo de gás ideal, a energia interna pode ser calculada por:
∆U = mc v ∆T
onde a propriedade c v (J / mol K) é referida como calor específico (ou capacidade de calor ) a um volume constante porque, sob certas condições especiais (volume constante), relaciona a mudança de temperatura de um sistema à quantidade de energia adicionada por transferência de calor.
Como não há trabalho realizado pelo ou no sistema, a primeira lei da termodinâmica determina ∆U = ∆Q. Portanto:
Q = mc v ∆T
Veja também: Calor específico a volume constante e pressão constante
Veja também: Fórmula de Mayer
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