İzobarik bir işlem, termodinamik bir işlemdir. basınç sabit kalır. Bu genellikle hacmin, oluşabilecek basınç değişikliklerini nötralize edecek şekilde genişlemesine veya daralmasına izin verilerek elde edilir ısı transferi.
İzobarik terimi Yunanca iso, eşit anlamı ve baros, ağırlık anlamına gelir.
Bir izobarik işlemde, tipik olarak içsel enerji değiştirir. İş sistem tarafından yapılır ve ısı aktarılır, bu nedenle sistemdeki miktarların hiçbiri termodinamiğin birinci yasası kolayca sıfıra indirin. Bununla birlikte, sabit bir basınçtaki çalışma eşitlikle oldukça kolay bir şekilde hesaplanabilir:
W = p * Δ V
Dan beri W iş, p basınç (daima pozitif) ve ΔV hacimdeki değişiklik, izobarik bir süreç için iki olası sonuç olduğunu görebiliriz:
- Sistem genişlerse (ΔV pozitifse), sistem pozitif çalışma yapar (ve tersi de geçerlidir).
- Sistem büzülürse (ΔV negatifse), sistem negatif iş yapar (ve tersi de geçerlidir).
İzobarik Proses Örnekleri
Eğer ağırlıklı pistonlu bir silindire sahipseniz ve içindeki gazı ısıtıyorsanız, enerji artışı nedeniyle gaz genleşir. Bu,
Charles yasası - bir gazın hacmi sıcaklığı ile orantılıdır. Ağırlıklı piston basıncı sabit tutar. Gazın hacmindeki değişikliği ve basıncı bilerek yapılan iş miktarını hesaplayabilirsiniz. Basınç sabit kalırken, piston gaz hacmindeki değişiklikle yer değiştirir.Piston sabitlendiyse ve gaz ısıtıldıkça hareket etmediyse, gazın hacmi yerine basınç yükselirdi. Basınç sabit olmadığı için bu izobarik bir süreç olmayacaktır. Gaz, pistonun yerini değiştirmek için iş üretemedi.
Isı kaynağını silindirden çıkarırsanız veya hatta bir dondurucuya koyarsanız, ısı kaynağını çevre, gaz hacim olarak küçülür ve sabit tutulurken ağırlıklı pistonu aşağı çeker basınç. Bu olumsuz bir iş, sistem daralıyor.
İzobarik Süreç ve Faz Diyagramları
İçinde faz diyagramı, izobarik bir süreç yatay bir çizgi olarak görünecektir, çünkü sabit bir basınç altında gerçekleşir. Bu şema, bir atmosferik basınç aralığı için bir maddenin hangi sıcaklıklarda katı, sıvı veya buhar olduğunu gösterecektir.
Termodinamik İşlemler
İçinde termodinamik süreçler, bir sistemde enerji değişikliği olur ve bu da basınç, hacim, iç enerji, sıcaklık veya ısı transferinde değişikliklere neden olur. Doğal süreçlerde, genellikle bu türlerden birden fazlası aynı anda çalışır. Ayrıca, doğal sistemlerin çoğu bu işlemlerin tercih edilen bir yönüne sahiptir ve kolaylıkla geri döndürülemez.
- Adyabatik süreç - sisteme veya sistemden ısı aktarımı yok.
- İzokorik süreç - ses düzeyinde değişiklik yok, bu durumda sistem çalışmaz.
- İzobarik süreç - basınçta değişiklik yok.
- İzotermal süreç - sıcaklıkta değişiklik yok.