Izochorický děj

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání

Izochorický děj je termodynamický děj, při kterém zůstává konstantní objem termodynamické soustavy. Při izochorickém ději je tedy V = \mbox{konst}, tedy \mathrm{d}V = 0.

Ideální plyn[editovat | editovat zdroj]

V případě ideálního plynu lze pro izochorický děj ze stavové rovnice odvodit Charlesův zákon

\frac{p}{T} = \mbox{konst},

kde p je tlak a T je termodynamická teplota plynu. Při izochorickém ději je tedy podíl tlaku a teploty ideálního plynu stálý.

Izochora[editovat | editovat zdroj]

Izochora.

Závislost tlaku na objemu při izochorickém ději je v p-V diagramu vyjádřena přímkou rovnoběžnou s osou p, která se nazývá izochora.

Vlastnosti[editovat | editovat zdroj]

Pro termodynamické systémy schopné konat pouze objemovou práci (nebo u kterých je konání jiných druhů práce zanedbatelné) platí:

Poněvadž se při izochorickém ději nemění objem V, bude podle první věty termodynamické platit vztah

\delta Q=\mathrm{d}U,

kde Q je teplo a U je vnitřní energie.

Protože \delta A=p\mathrm{d}V je objemová práce vykonaná plynem (nebo dodaná plynu), lze tvrdit, že \delta A=0. To znamená, že při izochorickém ději plyn nevykonává (ani nepřijímá) žádnou práci.

Při izochorickém ději je všechno dodané (nebo odevzdané) teplo použito na zvýšení (nebo snížení) vnitřní energie U.


Teplo dodané plynu zvýší jeho teplotu o \Delta T. K vyjádření tohoto tepla lze použít molární tepelnou kapacitu při stálém objemu C_V, tedy

\delta Q = nC_V\mathrm{d}T = \mathrm{d}U,

kde n je látkové množství. Integrací tohoto vztahu dostaneme

Q = nC_V(T_2-T_1) = \Delta U


Vztah pro entropii při vratném izochorickém ději lze vyjádřit pomocí předchozích vztahů ve tvaru

\Delta S = nC_V\ln{\frac{T_2}{T_1}} = nC_V\ln{\frac{p_2}{p_1}}


Dodáme-li soustavě při vratném izobarickém ději stejné množství tepla jako při vratném ději izochorickém, bude přírůstek teploty plynu při izobarickém ději menší než při izochorickém ději. Pro molární tepelné kapacity tedy platí C_p>C_V.

Vztah mezi C_p a C_V určuje Poissonova konstanta a Mayerův vztah.

Související články[editovat | editovat zdroj]