Ero sivun ”Isobaarinen prosessi” versioiden välillä
| [arvioimaton versio] | [arvioimaton versio] |
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
KLS (keskustelu | muokkaukset) Ak: Ohjaus sivulle Charlesin laki |
pEi muokkausyhteenvetoa |
||
Rivi 1:
'''Isobaarinen prosessi''' on [[termodynaaminen]] prosessi, jossa [[paine]] pysyy vakiona, mutta muut systeemin suureet, kuten [[tilavuus]] ja [[lämpötila]] muuttuvat. Termi muodostetaan kreikan sanoista ''isos'' (sama) ja ''baros'' (painava) <ref>Kreikan sanakirja: [http://www.studylight.org/lex/grk/ Greek Lexicon]</ref>.
Jos systeemi on tietyn massainen ideaalikaasu, noudattaa sen tilavuus ja lämpötila [[Gay-Lussacin laki]]a.
==Laajenevan kaasun tekemä työ==
Systeemiin tuotu lämpöenergia Q tekee termodynamiikan 1. pääsäännön mukaan työtä W ja kasvattaa samalla myös [[sisäenergia]]a U:
:<math> Q = \Delta U + W\, </math>
Työ havaitaan esimerkiksi lämmitetyn kaasun laajenemisena ja sisäenergian muutos lämpöliikkeen kasvuna, kaasun rakennehiukkasten potentiaalienergian kasvuna tai muuna energiaa vativana muutoksena.
Laajenevan kaasun tekemä työ, kun tilavuus <math>V_1</math> muuttuu tilavuudeksi <math>V_2</math>, määritellään termodynamiikassa yleisesti
:<math>W = \int_{V_1}^{V_2} \! p \,dV \,</math>,
jolloin kaasun paine p muuttuu prosessin aikana. Työn määrä riippuu tällöin paineen funktiosta.
Isobaarisessa prosessissa paine on kuitenkin vakio, joten integraali ratkeaa yksinkertaisesti
:<math>W = \int_{V_1}^{V_2} \! p \,dV \, = \! p\int_{V_1}^{V_2}\,dV \, = p (V_2 - V_1) = p \Delta V\,</math>
Koska ideaalikaasulle on määritelty yleisesti
:<math> \! p \, V = n \, R \, T</math>
ja koska lämpötilan kasvaessa <math>\! \Delta T</math> kasvaa myös tilavuus samassa suhteessa <math>\! \Delta V</math>, ideaalikaasun yhtälö muuttaa silloin muotoon
:<math> \! p \, \Delta V = n \, R \, \Delta T</math>.
Isobaarisen prosessin tekemä laajenevan kaasun työ voidaan tämän jälkeen laskea lämpötilan muutoksen <math>\Delta T</math> avulla
:<math>W = p \Delta V\, = n \, R \, \Delta T</math>.
Ainemäärä ja paine ovat siten prosessin muuttumattomat suureet eikä olomuodon muutoksia saa esiintyä.
==Lähteet==
===Viitteet===
{{viitteet}}
| |||