ما هي عملية Isobaric؟

عملية عازلة هو عملية ديناميكية حرارية حيث الضغط يبقى ثابتا. يتم الحصول على هذا عادة عن طريق السماح للحجم بالتمدد أو الانكماش بطريقة تحييد أي تغييرات ضغط قد تحدث بسبب انتقال الحرارة.

مصطلح isobaric يأتي من اليونانية ايزو، يعني يساوي ، و باروس، بمعنى الوزن.

في العملية العازلة ، هناك عادة الطاقة الداخلية التغييرات. عمل يتم بواسطة النظام ، ويتم نقل الحرارة ، لذلك لا شيء من الكميات في القانون الأول للديناميكا الحرارية تقلل بسهولة إلى الصفر. ومع ذلك ، يمكن حساب العمل عند ضغط ثابت بسهولة إلى حد ما باستخدام المعادلة:

دبليو = ص * Δ الخامس

منذ دبليو هو العمل ، ص هو الضغط (الإيجابي دائما) و Δالخامس هو التغيير في الحجم ، يمكننا أن نرى أن هناك نتيجتين محتملتين لعملية عازلة.

• إذا توسع النظام (Δالخامس هو إيجابي) ، ثم يقوم النظام بعمل إيجابي (والعكس صحيح).
• إذا تعاقد النظام (Δالخامس سلبي) ، ثم يقوم النظام بعمل سلبي (والعكس صحيح).

إذا كان لديك أسطوانة بمكبس مرجح وقمت بتسخين الغاز فيها ، فسيتمدد الغاز بسبب زيادة الطاقة. هذا يتفق مع قانون تشارلز - يتناسب حجم الغاز مع درجة حرارته. يحافظ المكبس المرجح على الضغط ثابتًا. يمكنك حساب كمية العمل المنجز بمعرفة تغير حجم الغاز والضغط. يتم إزاحة المكبس بسبب تغير حجم الغاز بينما يبقى الضغط ثابتًا.

إذا تم إصلاح المكبس ولم يتحرك أثناء تسخين الغاز ، فسوف يرتفع الضغط بدلاً من حجم الغاز. لن تكون هذه عملية عازلة ، لأن الضغط لم يكن ثابتًا. لم يتمكن الغاز من إنتاج عمل لإزاحة المكبس.

إذا قمت بإزالة مصدر الحرارة من الاسطوانة أو حتى وضعها في الفريزر حتى تفقد الحرارة البيئة ، سوف يتقلص الغاز في الحجم ويسحب المكبس المرجل لأسفل معه لأنه يحافظ على ثباته الضغط. هذا عمل سلبي ، عقود النظام.

في منحنى الطور، ستظهر عملية عازلة كخط أفقي ، لأنها تحدث تحت ضغط مستمر. سيوضح لك هذا الرسم البياني درجات الحرارة التي تكون فيها المادة صلبة أو سائلة أو بخار لمجموعة من الضغوط الجوية.

في عمليات الديناميكا الحراريةالنظام لديه تغير في الطاقة وينتج عنه تغيرات في الضغط والحجم والطاقة الداخلية ودرجة الحرارة أو نقل الحرارة. في العمليات الطبيعية ، غالبًا ما يعمل أكثر من واحد من هذه الأنواع في نفس الوقت. أيضا ، الأنظمة الطبيعية معظم هذه العمليات لها اتجاه مفضل ولا يمكن عكسها بسهولة.

• عملية ثابت الحرارة - لا نقل الحرارة داخل أو خارج النظام.
• عملية متزامنة - لا تغيير في الحجم ، وفي هذه الحالة لا يعمل النظام.
• عملية عازلة - لا تغيير في الضغط.
• عملية متساوي الحرارة - لا تغيير في درجة الحرارة.