Avainero isobarisen ja isokorisen prosessin välillä on se, että isobaarinen prosessi tapahtuu vakiopaineessa, kun taas isobarinen prosessi tapahtuu vakiotilavuudessa.
Termodynaaminen prosessi on kemiallinen tai fysikaalinen prosessi, joka tapahtuu termodynaamisessa järjestelmässä ja joka muuttaa järjestelmän alkutilasta lopulliseen tilaan. Termodynaamisia prosesseja on erilaisia. Isobaariset ja isokoriset prosessit ovat kaksi tällaista prosessia.
Mikä on isobaarinen prosessi?
Isobaarinen prosessi on kemiallinen prosessi, joka tapahtuu termodynaamisessa järjestelmässä jatkuvassa paineessa. Siksi paineen tai ∆P:n muutos on nolla. Yleensä järjestelmä pitää paineen vakiona sallimalla järjestelmän tilavuuden muuttua; se voi olla joko laajennus tai supistuminen. Tämä tilavuuden muutos voi neutraloida paineen muutokset, jotka voivat aiheutua järjestelmän ja ympäristön välisestä lämmönsiirrosta.
Kuva 01: Isobaarisessa prosessissa tehty työ (keltainen alue)
Isobarisessa prosessissa sisäinen energia (U) muuttuu tyypillisesti. Siksi työn (W) tekee järjestelmä lämmönsiirron aikana. Voimme laskea työn vakiopaineessa käyttämällä seuraavaa yhtälöä.
W=P∆V
Tässä W on työ, P on paine ja ∆V on tilavuuden muutos. Siten, jos lämmönsiirto aiheuttaa järjestelmän tilavuuden laajenemisen, niin järjestelmä tekee positiivista työtä, kun taas jos lämmönsiirto aiheuttaa järjestelmän tilavuuden supistumisen, järjestelmä tekee negatiivista työtä.
Mikä on isokorinen prosessi?
Isokoorinen prosessi on kemiallinen prosessi, joka tapahtuu termodynaamisessa järjestelmässä vakiotilavuudessa. Siksi tilavuus ei muutu; ∆V on nolla. Koska tilavuus pysyy vakiona, järjestelmän tekemä työ on nolla; joten järjestelmä ei toimi. Useimmiten tämä on helpoin termodynaaminen muuttuja ohjata. Prosessi tapahtuu suljetussa astiassa, joka ei laajene tai kutistu.
Kuva 02: Isokoorinen prosessi
Termodynaamisen järjestelmän sisäinen energia muuttuu lämmönsiirron mukaan. Kuitenkin kaikki siirtyvä lämpö joko lisää tai vähentää sisäistä energiaa. Koska ∆V on nolla, järjestelmän tekemä työ (tai järjestelmälle tehty työ) on myös nolla. Jos U on sisäinen energia ja Q on siirretty lämpö;
∆U=Q
Mitä eroa isobaarisella ja isokorisella prosessilla on?
Isobarinen prosessi on kemiallinen prosessi, joka tapahtuu termodynaamisessa järjestelmässä vakiopaineessa, kun taas isokooriprosessi on kemiallinen prosessi, joka tapahtuu termodynaamisessa järjestelmässä vakiotilavuudessa. Tämä on avainero isobarisen ja isokorisen prosessin välillä. Se tarkoittaa, että termodynaamisen järjestelmän paine pysyy muuttumattomana isobaarisen prosessin aikana, kun taas paine muuttuu vastaavasti isokorisessa prosessissa. Tämän lisäksi termodynaamisen järjestelmän tilavuus muuttuu isobaarisen prosessin aikana tilavuuden pysyessä vakiona isokorisen prosessin aikana. Kuitenkin molemmissa prosesseissa järjestelmän sisäinen energia muuttuu. Mutta toisin kuin isobarisessa prosessissa, isokorisen prosessin aikana kaikki siirtyvä lämpö joko muuttuu sisäiseksi energiaksi tai tulee sisäisestä energiasta.
Alla olevassa infografiikassa on lisätietoja isobarisen ja isokorisen prosessin erosta taulukkomuodossa.
Yhteenveto – Isobaarinen vs. isokoorinen prosessi
Sekä isobaariset että isokoriset prosessit ovat termodynaamisia prosesseja, jotka tapahtuvat termodynaamisissa järjestelmissä samalla, kun parametri pysyy vakiona. Siksi ero isobaarisen ja isokorisen prosessin välillä on se, että isobarinen prosessi tapahtuu vakiopaineessa, kun taas isobarinen prosessi tapahtuu vakiotilavuudessa.
