Izochorický dej

Izochorický dej je termodynamický dej, prebiehajúci pri konštantnom objeme tepelnej sústavy. Pre izochorický dej je $V={\mbox{konst}}$, teda $\mathrm {d} V=0$.

Pri dej v ideálnom plyne ze stavovej rovnice platí Charlesov zákon

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

kde $p$ je tlak a $T$ je termodynamická teplota plynu. Pri izochorickom deji je teda podiel tlaku a teploty ideálneho plynu stály.

Izochora

Izochora.

Závislosť tlaku a objemu pri izochorickom deji je v p-V diagrame vyjadrená priamkou rovnobežnou s osou p. Táto priamka sa nazýva izochora.

Vzťahy

Keďže sa pri izochorickom deji nemení objem $V$, bude podľa prvého termodynamického zákona platiť vzťah

$\delta Q=\mathrm {d} U$,

kde $Q$ je teplo a $U$ je vnútorná energia.

Pretože $\delta A=p\mathrm {d} V$ je práca vykonaná plynom (dodaná plynu), dá sa povedať, že $\delta A=0$. To znamená, že pri izochorickom deji plyn nevykonáva (ani neprijíma) žiadnu prácu.

Pri izochorickom deji je všetko dodané (alebo odovzdané) teplo použité na zvýšenie (zníženie) vnútornej energie $U$.

Teplo dodané plynu zvýši jeho teplotu o $\Delta T$. Ku kvantifikovaniu tohoto tepla použíjeme molárnu tepelnú kapacitu pri stálom objeme $C_{V}$, teda

$\delta Q=nC_{V}\mathrm {d} T=\mathrm {d} U$,

kde $n$ je látkové množstvo. Integráciou dostaneme

$Q=nC_{V}(T_{2}-T_{1})=U$

Vzťah pre entropiu pri izochorickom deji môžeme potom rozpísať v tvare

$\Delta S=nC_{V}\ln {\frac {T_{2}}{T_{1}}}=nC_{V}\ln {\frac {p_{2}}{p_{1}}}$

Ak sústave pri izobarickom deji dodáme rovnaké množstvo tepla ako pri izochorickom deji, bude prírastok teploty plynu pri izobarickom deji menší než pri izochorickom deji. Pre molárne tepelné kapacity teda platí $C_{p}>C_{V}$.

Vzťah medzi $C_{p}$ a $C_{V}$ určuje Poissonova konštanta a Mayerova rovnica.

Pozri aj

Fyzikálny portál Chemický portál

• Termodynamický dej
• Charlesov zákon
• Termodynamika