תהליך איזוברי

תהליך תרמודינמי בו הלחץ נשאר קבוע

תהליך איזוברי הוא תהליך תרמודינמי בו הלחץ נשאר קבוע. בתהליך איזוברי חום המועבר למערכת מבצע עבודה וגם משנה את האנרגיה הפנימית של המערכת.

בדיאגרמת מסלול של תהליך איזוברי נקרא איזוברה. סימן מזהה של איזוברה הוא שהיא מקבילה לציר הנפח () ולא נוטה למעלה או למטה (אחרת נקבל שינוי בלחץ - ).

מאפייניםעריכה

 
האזור הצהוב מייצג את העבודה שנעשתה

תהליך איזוברי מתאפיין בלחץ קבוע   (עבור חישובים דיפרנציאלים  ). נהוג לציין שתהליכים כאלו מתרחשים במגע עם מאגר/אמבט לחץ כך שהמערכת שומרת על הלחץ על ידי החלפת לחץ עם המאגר.

עבודהעריכה

בדיאגרמת   השטח מתחת לאיזוברה יהיה העבודה שביצע הגז על הסביבה ולכן[1]/:  .

אנטרופיהעריכה

עבור גז אידיאלי בתהליך איזוברי ניתן לחשב את השינוי באנטרופיה של המערכת:

 

אנתלפיהעריכה

בתהליך איזוכורי, מאחר שהנפח קבוע לא מתבצעת עבודה וכל החום שמועבר למערכת מומר לאנרגיה פנימית:  

עבור תהליכים איזוברים החום מתחלק בין ביצוע עבודה להגדלת האנרגיה הפנימית. במקרה כזה, נוח להגדיר פונקציית מצב חדשה, שבתהליך איזוברי השינוי בה יהיה בדיוק שווה לחום שהועבר.

הפונקציה הזאת נקראת אנתלפיה[2]:

 

ואכן אם התהליך הוא איזוברי ( ) נקבל כפי שרצינו:  .

קיבול חוםעריכה

כל עוד גוף לא משנה את הפאזה שלו, קליטה או מסירה של חום משמשת לשינוי הטמפרטורה. קיבול חום מוגדר ככמות האנרגיה שיש להעביר לחומר בצורה של חום כדי להעלות את הטמפרטורה שלו בקלווין אחד.

 

כאשר רושמים נגזרת של פונקציה מרובת משתנים, חשוב לציין אילו משתנים מוחזקים קבועים. במקרה של גז, האבחנה הזאת היא מאד חשובה.

תהליך איזוכוריעריכה

כל החום מומר להגדלת האנרגיה הפנימית (הטמפרטורה):  .

נסמן:  

תהליך איזובריעריכה

בתהליך איזוברי חלק מהחום מומר לביצוע עבודה. המסקנה היא שצריך יותר חום כדי להעלות את הטמפרטורה בקלווין אחד אם התהליך הוא איזוברי.

נסמן:  

אטימולוגיהעריכה

השם "איזוברי" נגזר מהמילים היווניות ἴσος ( איזוס ) שמשמעותן "שווה", ו- βάρος ( בארוס ) שפירושו "משקל".

ראו גםעריכה

קישורים חיצונייםעריכה

  מדיה וקבצים בנושא תהליך איזוברי בוויקישיתוף

הערות שולייםעריכה

  1. ^ ישנה מוסכמה בתרמודינמיקה שעבודה שהמערכת מבצעת על הסביבה היא חיוביות.
  2. ^ החישובים בערך זה נעשים בהנחה כי מדובר במערכת סגורה שבה מספר החלקיקים קבוע ( ).