Isobariline protsess on termodünaamiline protsess, milles surve jääb samaks. Tavaliselt saadakse see mahul laienemisel või vähenemisel viisil, mis neutraliseerib kõik võimalikud rõhumuutused soojusülekanne.
Mõiste isobaric pärineb kreeka keelest iso, mis tähendab võrdset, ja baros, mis tähendab kaalu.
Isobarilises protsessis on tavaliselt sisemine energia muutused. Töö toimub süsteemi poolt ja soojus kandub üle, seega pole ükski termodünaamika esimene seadus vähendage hõlpsalt nullini. Püsilisel rõhul tehtud tööd saab võrrandi abil üsna hõlpsalt arvutada:
W = lk * Δ V
Alates W on töö, lk on rõhk (alati positiivne) ja ΔV on mahu muutus, näeme, et isobarilisel protsessil on kaks võimalikku tulemust:
- Kui süsteem laieneb (ΔV on positiivne), siis süsteem teeb positiivset tööd (ja vastupidi).
- Kui süsteem kokku tõmbub (ΔV on negatiivne), siis süsteem teeb negatiivset tööd (ja vastupidi).
Isobaarprotsesside näited
Kui teil on kaalutud kolviga silinder ja kuumutate selles gaasi, laieneb gaas energia suurenemise tõttu. See on kooskõlas
Charlesi seadus - gaasi maht on võrdeline selle temperatuuriga. Kaalutud kolb hoiab rõhu konstantsena. Tehtud töö mahu saate arvutada, teades gaasi mahu ja rõhu muutust. Kolb nihkub gaasi mahu muutuse kaudu, samal ajal kui rõhk püsib konstantsena.Kui kolb oleks fikseeritud ja ei liiguks gaasi kuumutamisel, tõuseks pigem rõhk kui gaasi maht. See ei oleks isobariline protsess, kuna rõhk polnud püsiv. Gaas ei suutnud kolvi nihutamiseks tööd teha.
Kui eemaldate soojusallika silindrist või isegi asetate selle sügavkülma, siis kaotas see soojuse keskkonnas väheneb gaasi maht ja tõmbab kaalutud kolvi koos sellega alla, kuna see püsis konstantsena surve. See on negatiivne töö, süsteem sõlmib lepingu.
Isobaarprotsesside ja faaside diagrammid
Sees faasiskeem, ilmub isoobaarne protsess horisontaalse joonena, kuna see toimub pideva rõhu all. See diagramm näitab teile, millistel temperatuuridel on aine tahke, vedel või aur atmosfäärirõhu vahemikus.
Termodünaamilised protsessid
Sisse termodünaamilised protsessid, süsteemis on energia muutus ja selle tulemuseks on rõhu, mahu, sisemise energia, temperatuuri või soojusülekande muutused. Looduslike protsesside ajal on sageli korraga töös rohkem kui üks neist tüüpidest. Ka looduslikel süsteemidel on enamikul neist protsessidest eelistatud suund ja need pole kergesti pöörduvad.
- Adiabaatiline protsess - puudub soojusülekanne süsteemi või sellest välja.
- Isokooriline protsess - maht ei muutu, sel juhul süsteem ei tööta.
- Isobaarne protsess - rõhu muutused puuduvad.
- Isotermiline protsess - temperatuur ei muutu.