תהליך איזוכורי

תהליך איזוכורי (מיוונית עתיקה ἴσος ("איזוס") "שווה", ו-χώρα (קהורה) "מרחב") הוא תהליך תרמודינמי בו הנפח נשאר קבוע. בתהליך איזוכורי לא מתבצעת עבודה.

בדיאגרמת $PV$ מסלול של תהליך איזוכורי נקרא איזוכורה. סימן מזהה של איזוכורה הוא שהיא מקבילה לציר הלחץ (הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle P} ) ולא נוטה ימינה או שמאלה (אחרת נקבל שינוי בנפח - הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \Delta V \neq 0} ).

מאפיינים

תהליך איזוכורי מתאפיין בנפח קבוע $\Delta V=0$ (עבור חישובים דיפרנציאלים הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle dV=0 } ). נהוג לציין שתהליכים כאלו מתרחשים במערכת סגורה וקשיחה.

בתהליך איזוכורי השטח מתחת לאיזוכורה הוא אפס

עבודה

בדיאגרמת $PV$ השטח מתחת לעקומה יהיה העבודה שביצע הגז על הסביבה. בתהליך איזוכורי, הקו אנכי ולכן השטח תחת העקומה יהיה אפס. לכן $\Delta W=0$.

אנרגיה פנימית

לפי החוק הראשון של התרמודינמיקה נקבל שהחום במערכת מועבר במלואו לאנרגיה הפנימית של המערכת: $\Delta U=Q$.

אנטרופיה

עבור גז אידאלי בתהליך איזוכורי ניתן לחשב את השינוי באנטרופיה של המערכת:

הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \Delta S = nC_V\ln(\frac{T_2}{T_1})=nC_V\ln(\frac{P_1}{P_2})}

קיבול חום

כל עוד גוף לא משנה את הפאזה שלו, קליטה או מסירה של חום משמשת לשינוי הטמפרטורה. קיבול חום מוגדר ככמות האנרגיה שיש להעביר לחומר בצורה של חום כדי להעלות את הטמפרטורה שלו בקלווין אחד.

הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle Q=C \Delta T \Rightarrow dQ=CdT \Rightarrow C=\left ( \frac{dQ}{dT} \right )}

כאשר רושמים נגזרת של פונקציה מרובת משתנים, חשוב לציין אילו משתנים מוחזקים קבועים. במקרה של גז, האבחנה הזאת היא מאד חשובה.

תהליך איזוכורי

כל החום מומר להגדלת האנרגיה הפנימית (הטמפרטורה): הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle \Delta U = Q} .

נסמן: הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle C_V = \left ( \frac{\partial Q}{\partial T} \right )_V = \left ( \frac{\partial U}{\partial T} \right )_V}

תהליך איזוברי

בתהליך איזוברי חלק מהחום מומר לביצוע עבודה. המסקנה היא שצריך יותר חום כדי להעלות את הטמפרטורה בקלווין אחד אם התהליך הוא איזוברי.

נסמן: הפענוח נכשל (SVG (אפשר להפעיל MathML בעזרת הרחבת דפדפן): תשובה בלתי־תקינה ("Math extension cannot connect to Restbase.") מהשרת "https://wikimedia.org/api/rest_v1/":): {\displaystyle C_P = \left ( \frac{\partial Q}{\partial T} \right )_P = \left ( \frac{\partial H}{\partial T} \right )_P }

דוגמאות

חימום מיכל מתכתי עם גז בתוכו כאשר המיכל אטום (אין דליפות) יהיה תהליך איזוכורי שבו הגז יגדיל את הלחץ והטמפרטורה אך הנפח יישאר קבוע.

דוגמה נוספת היא ניפוח בלון הליום. בדוגמה זו יש שינוי במספר החלקיקים אך התהליך עדיין איזוכורי מכיוון שהנפח לא משתנה.

ראו גם

• תהליך תרמודינמי
• נפח
• קיבול חום

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא תהליך איזוכורי בוויקישיתוף

הערות שוליים

הערך באדיבות ויקיפדיה העברית, קרדיט,
רשימת התורמים
רישיון cc-by-sa 3.0