Qu'est-ce que le processus isobare?

Un processus isobare est un processus thermodynamique dans lequel le pression reste constant. Ceci est généralement obtenu en permettant au volume de se dilater ou de se contracter de manière à neutraliser tout changement de pression qui serait provoqué par transfert de chaleur.

Le terme isobare vient du grec iso, ce qui signifie égal, et baros, ce qui signifie le poids.

Dans un processus isobare, il y a généralement énergie interne changements. Travail est fait par le système, et la chaleur est transférée, donc aucune des quantités dans le première loi de la thermodynamique réduire facilement à zéro. Cependant, le travail à pression constante peut être assez facilement calculé avec l'équation:

W = p * Δ V

Puisque W est le travail, p est la pression (toujours positive) et ΔV est le changement de volume, nous pouvons voir qu'il y a deux résultats possibles à un processus isobare:

• Si le système se développe (ΔV est positif), alors le système fait un travail positif (et vice versa).
• Si le système se contracte (ΔV est négatif), le système effectue un travail négatif (et vice versa).

Si vous avez un cylindre avec un piston lesté et que vous chauffez le gaz, le gaz se dilate en raison de l'augmentation de l'énergie. Ceci est conforme à La loi de Charles - le volume d'un gaz est proportionnel à sa température. Le piston lesté maintient la pression constante. Vous pouvez calculer la quantité de travail effectuée en connaissant le changement de volume du gaz et la pression. Le piston est déplacé par le changement de volume du gaz alors que la pression reste constante.

Si le piston était fixe et ne bougeait pas pendant que le gaz était chauffé, la pression augmenterait plutôt que le volume du gaz. Ce ne serait pas un processus isobare, car la pression n'était pas constante. Le gaz n'a pas pu produire de travail pour déplacer le piston.

Si vous retirez la source de chaleur du cylindre ou même la placez dans un congélateur de sorte qu'elle perd de la chaleur l'environnement, le gaz rétrécirait en volume et entraînerait le piston lesté vers le bas alors qu'il se maintiendrait constant pression. C'est un travail négatif, le système se contracte.

Dans un diagramme de phase, un processus isobare apparaîtrait comme une ligne horizontale, car il se déroule sous une pression constante. Ce diagramme vous montrera à quelles températures une substance est solide, liquide ou vapeur pour une gamme de pressions atmosphériques.

Dans processus thermodynamiques, un système a un changement d'énergie et qui se traduit par des changements de pression, de volume, d'énergie interne, de température ou de transfert de chaleur. Dans les processus naturels, souvent plus d'un de ces types sont à l'œuvre en même temps. De plus, la plupart de ces processus ont une direction privilégiée et ne sont pas facilement réversibles.

• Processus adiabatique - aucun transfert de chaleur dans ou hors du système.
• Processus isochorique - pas de changement de volume, auquel cas le système ne fonctionne pas.
• Processus isobare - pas de changement de pression.
• Processus isotherme - pas de changement de température.