Isokooriline protsess on a termodünaamiline protsess milles ruumala püsib konstantsena. Kuna maht on püsiv, siis süsteem ei tööta ja W = 0. ("W" on töö lühend.) See on termodünaamilistest muutujatest võib-olla kõige lihtsam kontrolli, kuna seda saab saavutada, kui asetate süsteemi suletud anumasse, mis ei laiene ega ka lepingud.
Termodünaamika esimene seadus
Isohoorilise protsessi mõistmiseks peate mõistma termodünaamika esimest seadust, mis ütleb:
"Süsteemi sisemise energia muutus on võrdne süsteemi ümbritsevast keskkonnast lisanduva soojuse ja süsteemi poolt selle ümbruses tehtud töö vahelise erinevusega."
Rakendamine esimene seadus sellest olukorrast termodünaamika osas leiate, et:
delta-kuna delta-U on sisemise energia ja Q on soojusülekanne süsteemi sisse või välja, näete, et kogu soojus tuleb kas või ise sisemine energia või läheb sisemise energia suurendamiseks.
Konstantne maht
Süsteemi abil on võimalik tööd teha ilma helitugevust muutmata, nagu vedeliku segamise korral. Mõnedes allikates kasutatakse nendel juhtudel "isokoorilist" tähendust "nulltöö" olenemata sellest, kas maht muutub või mitte. Enamikes arusaadavates rakendustes ei pea seda nüanssi siiski arvestama - kui maht püsib kogu protsessi vältel konstantsena, on see isokoorne protsess.
Arvutamise näide
Veebileht Tuumaenergia, inseneride loodud ja hooldatud tasuta mittetulunduslik veebisait, sisaldab näide isokooriprotsessi hõlmavast arvutusest.
Oletame, et ideaalses gaasis lisatakse isokoorne soojusenergia. Sisse ideaalne gaas, molekulidel pole mahtu ja nad ei interakteeru. Vastavalt ideaalse gaasi seadus, surve varieerub lineaarselt vastavalt temperatuurile ja kogusele ning vastupidiselt temperatuurile maht. Põhivalem oleks järgmine:
pV = nRT
kus:
- lk on gaasi absoluutrõhk
- n on aine kogus
- T on absoluutne temperatuur
- V on maht
- R on ideaalne või universaalne gaasikonstant, mis on võrdne valemi korrutisega Boltzmanni konstant ja Avogadro konstant
- K on termini teaduslik lühend Kelvin
Selles võrrandis on sümbol R konstant, mida nimetatakse universaalseks gaasi konstant millel on kõigi gaaside puhul sama väärtus, nimelt R = 8,31 Joule/sünnimärk K.
Isohoorset protsessi saab väljendada ideaalse gaasi seadusega järgmiselt:
p / T = konstant
Kuna protsess on isokoorne, dV = 0, võrdub rõhu ja mahu töö nulliga. Ideaalse gaasimudeli kohaselt saab sisemise energia arvutada järgmiselt:
∆U = m cv T
kus vara cv (J / mool K) tähistatakse kui spetsiifiline kuumus (või soojusmahtuvus) konstantse ruumala juures, kuna teatud eritingimustel (püsimaht) seob see süsteemi temperatuuri muutuse soojusülekandega lisatud energia kogusega.
Kuna süsteemi poolt või selle peal pole tööd tehtud, dikteerib termodünaamika esimene seadus ∆U = ∆Q. Seetõttu:
Q = m cv T