Ключевое различие между изобарическим и изохорным процессом заключается в том, что изобарический процесс происходит при постоянном давлении, тогда как изохорный процесс происходит при постоянном объеме.
Термодинамический процесс – это химический или физический процесс, происходящий в термодинамической системе и переводящий систему из начального состояния в конечное. Существуют различные формы термодинамических процессов. Изобарический и изохорный процессы - два таких процесса.
Что такое изобарический процесс?
Изобарический процесс – это химический процесс, происходящий в термодинамической системе при постоянном давлении. Следовательно, изменение давления или ∆P равно нулю. Обычно система поддерживает постоянное давление, позволяя изменять объем системы; это может быть либо расширение, либо сжатие. Это изменение объема может нейтрализовать изменения давления, которые могут возникнуть из-за теплообмена между системой и окружающей средой.
Рисунок 01: Работа, выполненная в изобарическом процессе (желтая область)
Обычно в изобарическом процессе внутренняя энергия (U) изменяется. Следовательно, работа (W) совершается системой при передаче тепла. Мы можем рассчитать работу при постоянном давлении, используя следующее уравнение.
W=P∆V
Здесь W - работа, P - давление, а ∆V - изменение объема. Таким образом, если теплообмен вызывает увеличение объема системы, то система совершает положительную работу, а если теплообмен вызывает сокращение объема системы, то система совершает отрицательную работу.
Что такое изохорический процесс?
Изохорный процесс – это химический процесс, протекающий в термодинамической системе при постоянном объеме. Следовательно, объем не меняется; ∆V равно нулю. Поскольку объем остается постоянным, работа, совершаемая системой, равна нулю; таким образом система не работает. В большинстве случаев это термодинамическая переменная, которую легче всего контролировать. Процесс происходит в герметичном контейнере, который не расширяется и не сжимается.
Рисунок 02: Изохорный процесс
Внутренняя энергия термодинамической системы изменяется в зависимости от теплообмена. Однако вся передаваемая теплота либо увеличивает, либо уменьшает внутреннюю энергию. Поскольку ∆V равно нулю, работа, совершаемая системой (или работа, совершаемая над системой), также равна нулю. Если U - внутренняя энергия, а Q - переданное тепло;
∆U=Q
В чем разница между изобарическим и изохорным процессом?
Изобарический процесс – это химический процесс, протекающий в термодинамической системе при постоянном давлении, а изохорный процесс – это химический процесс, протекающий в термодинамической системе при постоянном объеме. В этом ключевое различие между изобарическим и изохорным процессом. Это означает, что давление в термодинамической системе остается неизменным при изобарическом процессе, тогда как давление соответствующим образом изменяется при изохорном процессе. Кроме того, объем термодинамической системы изменяется при изобарическом процессе, тогда как при изохорном процессе объем остается постоянным. Однако в обоих процессах изменяется внутренняя энергия системы. Но в отличие от изобарического процесса, при изохорном процессе вся передаваемая теплота либо превращается во внутреннюю энергию, либо поступает от внутренней энергии.
Приведенная ниже инфографика представляет более подробную информацию о разнице между изобарическим и изохорным процессом в табличной форме.
Резюме – изобарический и изохорный процесс
И изобарические, и изохорные процессы являются термодинамическими процессами, которые происходят в термодинамических системах при сохранении постоянного параметра. Следовательно, разница между изобарическим и изохорным процессом заключается в том, что изобарический процесс происходит при постоянном давлении, тогда как изохорный процесс происходит при постоянном объеме.
