Manter um sistema a pressão constante: O Processo Isobaric

Em física, quando você tem um processo em que a pressão se mantém constante, é chamado isobaric (barométrico significa # 147 pressão # 148-). A primeira figura mostra um exemplo de um sistema de isobárica, onde um cilindro com um êmbolo está a ser levantada por uma quantidade de gás quando o gás fica mais quente. O volume do gás está a mudar, mas o pistão ponderada mantém a pressão constante.

Graficamente, você pode ver o que o processo isobaric parece na segunda figura, quando o volume está mudando enquanto a pressão permanece constante. Porque # 8232;

o trabalho é a área sombreada abaixo do gráfico.

Digamos que você tem 60 metros cúbicos de um gás ideal a uma pressão de 200 pascais. Está aquecer o gás até que se expande até um volume de 120 metros cúbicos. Quanto trabalho é que o gás fazer? Tudo que você tem a fazer é ligar nos números:

O gás faz 12.000 joules de trabalho como ele se expande sob pressão constante.

Aqui está outro exemplo: suponha que você está esperando por um voo de ligação para a próxima conferência física. Você olha ao redor, mas não vejo muito para divertir-se com - apenas uma fonte de água. Provando que os físicos podem encontrar diversão em qualquer lugar, você tomar um grama de água da fonte e colocá-lo na câmara isobaric bolso que você sempre acontecer para levar com você. Como um guarda de segurança do aeroporto olha, você aumenta a pressão para

e aumentar a temperatura da água de 62 graus Celsius.

Você notar que a grama de água aumenta de volume por

# 147-Hmm, # 148- você pensa. # 147 Eu me pergunto o trabalho foi feito pela água e que a variação da energia interna da água foi. # 148- O processo foi isobaric, de modo que o trabalho realizado pela água era

Preenchendo os números e fazer os rendimentos de matemática:

Então esse é o trabalho realizado pela água. E sobre a mudança na energia interna da água? A primeira lei da termodinâmica diz que

Você sabe W, mas o que é Q? Q é o calor absorvido pela água. Você sabe que a mudança de temperatura da água, e usando a capacidade de calor específico da água, você pode encontrar o calor realmente absorvido pela água usando esta equação:

números e fazer a matemática dá-lhe

Agora, de volta à primeira lei da termodinâmica:

Substituindo os valores lhe dá a variação da energia interna:

Hmm, você pensa. O trabalho realizado foi uma pequena 0.002 joules, enquanto a variação da energia interna era de 260 joules. Interessante - muito pouco trabalho foi feito porque a água não expandir muito, mas você viu um ganho justo na energia interna porque a temperatura da água subiu.