Kluczowa różnica między procesem izobarycznym a izochorycznym polega na tym, że proces izobaryczny zachodzi przy stałym ciśnieniu, podczas gdy proces izochoryczny zachodzi przy stałej objętości.
Proces termodynamiczny to proces chemiczny lub fizyczny zachodzący w systemie termodynamicznym, który zmienia system ze stanu początkowego do stanu końcowego. Istnieją różne formy procesów termodynamicznych. Procesy izobaryczne i izochoryczne to dwa takie procesy.
Co to jest proces izobaryczny?
Proces izobaryczny to proces chemiczny, który zachodzi w układzie termodynamicznym pod stałym ciśnieniem. Dlatego zmiana ciśnienia lub ∆P wynosi zero. Zazwyczaj system utrzymuje stałe ciśnienie, umożliwiając zmianę objętości systemu; może to być rozszerzenie lub skurcz. Ta zmiana objętości może zneutralizować zmiany ciśnienia, które mogą wystąpić w wyniku wymiany ciepła między systemem a otoczeniem.
Rysunek 01: Praca wykonana w procesie izobarycznym (obszar żółty)
Zazwyczaj w procesie izobarycznym zmienia się energia wewnętrzna (U). Dlatego praca (W) jest wykonywana przez system podczas wymiany ciepła. Pracę przy stałym ciśnieniu możemy obliczyć za pomocą następującego równania.
W=P∆V
Tutaj W to praca, P to ciśnienie, a ∆V to zmiana objętości. Tak więc, jeśli transfer ciepła powoduje zwiększenie objętości systemu, to system wykonuje pracę dodatnią, natomiast jeśli transfer ciepła powoduje kurczenie się objętości systemu, to system wykonuje pracę ujemną.
Co to jest proces izochoryczny?
Proces izochoryczny to proces chemiczny, który zachodzi w układzie termodynamicznym w stałej objętości. Dlatego nie ma zmiany głośności; ∆V wynosi zero. Ponieważ objętość pozostaje stała, praca wykonana przez system wynosi zero; w ten sposób system nie działa. W większości przypadków jest to najłatwiejsza do kontrolowania zmienna termodynamiczna. Proces odbywa się w zamkniętym pojemniku, który nie rozszerza się ani nie kurczy.
Rysunek 02: Proces izochoryczny
Wewnętrzna energia układu termodynamicznego zmienia się w zależności od wymiany ciepła. Jednak całe przekazywane ciepło albo zwiększa, albo zmniejsza energię wewnętrzną. Ponieważ ∆V wynosi zero, praca wykonana przez system (lub praca wykonana na systemie) również wynosi zero. Jeśli U to energia wewnętrzna, a Q to ciepło przekazywane;
∆U=Q
Jaka jest różnica między procesem izobarycznym a izochoricznym?
Proces izobaryczny to proces chemiczny zachodzący w układzie termodynamicznym pod stałym ciśnieniem, podczas gdy proces izochoryczny to proces chemiczny zachodzący w układzie termodynamicznym przy stałej objętości. To jest kluczowa różnica między procesem izobarycznym a izochorycznym. Oznacza to, że ciśnienie układu termodynamicznego pozostaje niezmienione podczas procesu izobarycznego, podczas gdy ciśnienie zmienia się odpowiednio w procesie izochorycznym. Poza tym objętość układu termodynamicznego zmienia się podczas procesu izobarycznego, podczas gdy objętość pozostaje stała podczas procesu izochorycznego. Jednak w obu procesach zmienia się energia wewnętrzna systemu. Ale w przeciwieństwie do procesu izobarycznego, podczas procesu izochorycznego całe ciepło, które jest przenoszone, zamienia się w energię wewnętrzną lub pochodzi z energii wewnętrznej.
Poniższa infografika przedstawia więcej szczegółów na temat różnicy między procesem izobarycznym a izochorycznym w formie tabelarycznej.
Podsumowanie – proces izobaryczny kontra izochoryczny
Zarówno procesy izobaryczne, jak i izochoryczne są procesami termodynamicznymi zachodzącymi w układach termodynamicznych przy zachowaniu stałych parametrów. Dlatego różnica między procesem izobarycznym a izochorycznym polega na tym, że proces izobaryczny zachodzi przy stałym ciśnieniu, podczas gdy proces izochoryczny zachodzi przy stałej objętości.
