Isochoric प्रक्रिया सूत्र और पथरी, दैनिक उदाहरण

एक Isochoric प्रक्रिया यह सभी थर्मोडायनामिक प्रक्रिया है जिसमें मात्रा स्थिर रहती है। इन प्रक्रियाओं को अक्सर आइसोमेट्रिक या आइसोवोलुमिक भी कहा जाता है। सामान्य तौर पर, एक थर्मोडायनामिक प्रक्रिया निरंतर दबाव में हो सकती है और फिर इसे आइसोबैरिक कहा जाता है.

जब यह एक स्थिर तापमान पर होता है, तो उस स्थिति में इसे एक इज़ोटेर्माल प्रक्रिया कहा जाता है। यदि सिस्टम और पर्यावरण के बीच कोई हीट एक्सचेंज नहीं है, तो हम एडियाबेटिक्स के बारे में बात करते हैं। दूसरी ओर, जब एक स्थिर आयतन होता है, तो उत्पन्न प्रक्रिया को इस्कोरिक कहा जाता है.

इसोचोरिक प्रक्रिया के मामले में, यह पुष्टि की जा सकती है कि इन प्रक्रियाओं में दाब-आयतन कार्य शून्य है, क्योंकि इसके परिणामस्वरूप आयतन में वृद्धि से दाब बढ़ जाता है.

इसके अलावा, एक थर्मोडायनामिक दबाव-आयतन आरेख में एक सीधी सीधी रेखा के रूप में समस्थानिक प्रक्रियाओं का प्रतिनिधित्व किया जाता है.

सूची

• 1 सूत्र और गणना
  • 1.1 ऊष्मप्रवैगिकी का पहला सिद्धांत
• 2 दैनिक उदाहरण
  • 2.1 ओटो आदर्श चक्र
• 3 व्यावहारिक उदाहरण
  • 3.1 पहला उदाहरण
  • 3.2 दूसरा उदाहरण
• 4 संदर्भ

सूत्र और गणना

ऊष्मप्रवैगिकी का पहला सिद्धांत

ऊष्मप्रवैगिकी में काम की गणना निम्नलिखित अभिव्यक्ति से शुरू होती है:

डब्ल्यू = पी ∙ ∙ वी

इस अभिव्यक्ति में W जूल में मापा गया कार्य है, P प्रति वर्ग मीटर न्यूटन में मापा गया दबाव, और orV घन मीटर में मापी गई मात्रा में भिन्नता या वृद्धि है।.

इसी तरह, ऊष्मप्रवैगिकी के पहले सिद्धांत के रूप में जाना जाता है:

- यू = क्यू - डब्ल्यू

उक्त सूत्र में W सिस्टम या सिस्टम द्वारा किया गया कार्य है, Q सिस्टम द्वारा प्राप्त या उत्सर्जित ऊष्मा है, और Δ यू यह सिस्टम की आंतरिक ऊर्जा भिन्नता है। इस अवसर पर जूल में तीन परिमाणों को मापा जाता है.

चूंकि इसोचोरिक प्रक्रिया में काम शून्य है, इसलिए यह निम्न है:

Q यू = क्यू_वी    (चूंकि, sinceV = 0, और इसलिए W = 0)

यही है, सिस्टम की आंतरिक ऊर्जा भिन्नता पूरी तरह से सिस्टम और पर्यावरण के बीच गर्मी के आदान-प्रदान के कारण है। इस मामले में, स्थानांतरित की गई गर्मी को स्थिर मात्रा में गर्मी कहा जाता है.

किसी निकाय या प्रणाली की ऊष्मा क्षमता शरीर को हस्तांतरित ऊष्मा के रूप में ऊर्जा की मात्रा को विभाजित करने या किसी दिए गए प्रक्रिया में एक प्रणाली और तापमान परिवर्तन के परिणामस्वरूप होती है।.

जब प्रक्रिया निरंतर मात्रा में की जाती है, तो ताप क्षमता निरंतर मात्रा में बोली जाती है और सी द्वारा निरूपित की जाती है_v (मोलर ताप क्षमता).

यह उस मामले में पूरा किया जाएगा:

क्यू_v = एन ∙ सी_v  Δ ΔT

इस स्थिति में, एन मोल्स की संख्या है, सी_v निरंतर मात्रा में उक्त दाढ़ ताप क्षमता है और शरीर या प्रणाली द्वारा अनुभव की जाने वाली तापमान वृद्धि है.

दैनिक उदाहरण

इसोकोरिक प्रक्रिया की कल्पना करना आसान है, केवल एक प्रक्रिया के बारे में सोचना आवश्यक है जो निरंतर मात्रा में होती है; वह है, जिसमें कंटेनर जिसमें पदार्थ या सामग्री प्रणाली होती है, मात्रा में नहीं बदलती है.

एक उदाहरण एक बंद कंटेनर में संलग्न एक (आदर्श) गैस का मामला हो सकता है, जिसकी मात्रा को किसी भी तरह से नहीं बदला जा सकता है जिससे गर्मी की आपूर्ति की जाती है। बोतल में बंद गैस के मामले को मान लें.

गर्मी को गैस में स्थानांतरित करके, जैसा कि पहले ही समझाया गया है, समाप्त हो जाएगा और इसके आंतरिक ऊर्जा में वृद्धि या वृद्धि होगी.

रिवर्स प्रक्रिया एक कंटेनर में संलग्न गैस की होगी जिसकी मात्रा को संशोधित नहीं किया जा सकता है। यदि गैस ठंडी होती है और पर्यावरण को गर्मी देती है, तो गैस का दबाव कम होगा और गैस की आंतरिक ऊर्जा का मूल्य घट जाएगा।.

ओटो आदर्श चक्र

ओटो चक्र पेट्रोल इंजन द्वारा उपयोग किए जाने वाले चक्र का एक आदर्श मामला है। हालांकि, इसका प्रारंभिक उपयोग उन मशीनों में था जो गैसीय अवस्था में प्राकृतिक गैस या अन्य ईंधन का उपयोग करते थे.

किसी भी मामले में, ओटो का आदर्श चक्र समरूपी प्रक्रिया का एक दिलचस्प उदाहरण है। यह तब होता है जब गैस और वायु के मिश्रण का दहन एक आंतरिक दहन इंजन में तुरंत होता है।.

इस मामले में, तापमान में वृद्धि और सिलेंडर के अंदर गैस का दबाव होता है, शेष मात्रा स्थिर रहती है.

व्यावहारिक उदाहरण

पहला उदाहरण

पिस्टन के साथ सिलेंडर में संलग्न एक आदर्श (आदर्श) गैस को देखते हुए, इंगित करें कि क्या निम्न मामले आइसोकोरिक प्रक्रियाओं के उदाहरण हैं.

- गैस पर 500 J का काम किया जाता है.

इस मामले में यह एक आइसोकोरिक प्रक्रिया नहीं होगी क्योंकि गैस पर एक काम करने के लिए इसे संपीड़ित करना आवश्यक है, और इसलिए, इसकी मात्रा में परिवर्तन करें.

- गैस पिस्टन को क्षैतिज रूप से विस्थापित करके फैलता है.

फिर से, यह एक समरूप प्रक्रिया नहीं होगी, यह देखते हुए कि गैस का विस्तार इसकी मात्रा का एक भिन्नता है.

- सिलेंडर का पिस्टन तय किया जाता है ताकि इसे विस्थापित न किया जा सके और गैस को ठंडा किया जा सके.

इस अवसर पर, यह एक आइसोकोरिक प्रक्रिया होगी, क्योंकि इसमें मात्रा भिन्नता नहीं होगी.

दूसरा उदाहरण

आंतरिक ऊर्जा की भिन्नता को निर्धारित करें जो एक कंटेनर में निहित 10 एल की मात्रा के साथ एक गैस के दबाव का अनुभव करेगा, यदि इसका तापमान एक आइसोकोरिक प्रक्रिया में 34ºC से 60ºC तक बढ़ जाता है, जो एक विशिष्ट दाढ़ गर्मी के रूप में जाना जाता है। सी_v = 2.5 ·आर (किया जा रहा है आर = 8.31 J / mol · K).

चूंकि यह एक निरंतर आयतन प्रक्रिया है, इसलिए आंतरिक ऊर्जा की भिन्नता केवल गैस को आपूर्ति की गई गर्मी के परिणामस्वरूप होगी। यह निम्नलिखित सूत्र के साथ निर्धारित किया जाता है:

क्यू_v = एन ∙ सी_v  Δ ΔT

आपूर्ति की गई गर्मी की गणना करने के लिए, कंटेनर में निहित गैस के मोल्स की गणना करना सबसे पहले आवश्यक है। इसके लिए आदर्श गैसों के समीकरण का सहारा लेना आवश्यक है:

पी। वी = एन ∙ आर ∙ टी

इस समीकरण में n मोल्स की संख्या है, R एक स्थिर है जिसका मान 8.31 J / mol है। K, T तापमान है, P वह दाब है जिससे वायुमंडलों में मापी जाने वाली गैस को दबाया जाता है और T तापमान होता है केल्विन में मापा जाता है.

साफ़ n और आपको मिलता है:

n = R = T / (P R V) = 0, 39 मोल

ताकि:

Q यू = क्यू_वी  = एन ∙ सी_v  ∙ ∙T = 0.39 ∙ 2.5 ∙ 8.31 210 26 = 210.65 जे

संदर्भ

1. रेसनिक, हॉलिडे और क्रैन (2002). भौतिकी खंड १. Cecsa.
2. लिडर, कीथ, जे (1993)। ऑक्सफोर्ड यूनिवर्सिटी प्रेस, एड. भौतिक रसायन विज्ञान की दुनिया.
3. गर्मी की क्षमता। (एन.डी.)। विकिपीडिया में। En.wikipedia.org से 28 मार्च, 2018 को लिया गया.
4. अव्यक्त ताप (एन.डी.)। विकिपीडिया में। En.wikipedia.org से 28 मार्च, 2018 को लिया गया.
5. Isochoric प्रक्रिया। (एन.डी.)। विकिपीडिया में। En.wikipedia.org से 28 मार्च, 2018 को लिया गया.