등방성 공정은 부피가 일정하게 유지되는 열역학적 공정입니다. 볼륨은 일정하기 때문에 시스템은 작업을 수행하지 않고 W =0입니다. ( "W"는 작업의 약어입니다.) 이것은 아마도 시스템을 확장되지 않거나 수축하지 않는 밀봉 된 컨테이너에 시스템을 배치하여 얻을 수 있기 때문에 제어하기에 가장 쉬운 열역학적 변수 일 것입니다.
.열역학의 첫 번째 법칙
등조 과정을 이해하려면 열역학의 첫 번째 법칙을 이해해야합니다.
"시스템의 내부 에너지의 변화는 주변 환경에서 시스템에 추가 된 열과 주변의 시스템에 의해 수행 된 작업의 차이와 같습니다."
.이 상황에 열역학의 첫 번째 법칙을 적용하면 다음을 알 수 있습니다.
Delta-Since Delta- u 내부 에너지의 변화와 q 입니다 시스템으로의 열 전달입니까? 모든 열이 내부 에너지에서 나오거나 내부 에너지를 증가시키는 것을 알 수 있습니다.
.상수 부피
액체를 교반하는 경우와 같이 볼륨을 변경하지 않고 시스템에서 작업 할 수 있습니다. 일부 소스는 볼륨의 변화가 있는지 여부에 관계없이 "제로 작업"을 의미하기 위해 "isochoric"을 사용합니다. 그러나 대부분의 간단한 응용 분야에서,이 뉘앙스는 고려할 필요가 없다.
예제 계산
엔지니어가 구축하고 유지 관리하는 무료 비영리 온라인 사이트 인 웹 사이트 원자력은 등각 프로세스와 관련된 계산의 예를 제공합니다.
이상적인 가스에 등방성 열 첨가를 가정하십시오. 이상적인 가스에서 분자는 부피가 없으며 상호 작용하지 않습니다. 이상적인 가스 법칙에 따르면 압력은 온도와 수량에 따라 선형으로 변하고 볼륨에 반비례합니다. 기본 공식은 다음과 같습니다.
pv =nrt
여기서 :
- p 가스의 절대 압력입니다
- n 물질의 양
- t 절대 온도 입니다
- V 볼륨 입니다
- r Boltzmann Constant 및 Avogadro Constant의 생성물과 같은 이상적이거나 보편적 인 가스 상수입니다.
- k 켈빈의 과학적 약어입니다
이 방정식에서 기호 R은 모든 가스에 대해 동일한 값을 갖는 범용 가스 상수라고하는 상수입니다.
등방성 과정은 이상적인 가스 법칙으로 다음과 같이 표현할 수 있습니다.
p/t =상수
프로세스는 동시에, DV =0이므로 압력-볼륨 작업은 0입니다. 이상적인 가스 모델에 따르면 내부 에너지는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.
∆u =m c v ∆t
여기서 속성 C v (J/Mole K)는 특정 특수 조건 (일정한 부피)에서는 시스템의 온도 변화를 열 전달에 의해 추가 된 에너지의 양과 관련이 있기 때문에 일정한 부피에서 비열 (또는 열 용량)이라고합니다.
.시스템에 의해 또는 시스템에서 수행되지 않기 때문에, 열역학의 첫 번째 법칙은 ∆U =∆Q를 지시한다. 따라서 :
q = m c v ∆t
