Cos’è il processo isometrico e a cosa serve

Bene, siamo lieti di vederti qui, nell’articolo troverai: Cos’è il processo isometrico e a cosa serve.

UN processo isometrico (o anche conosciuto come isocoro qualunque isovolumetrico) è un tipo di processo termodinamico, dove è la variante che rimane costante il volume.

In questi processi la pressione del gas ideale e la sua temperatura sono direttamente proporzionali grazie al legge Carlo. Va notato che nei gas reali questa legge non è soddisfatta.

Quando rappresentati graficamente, questi processi sono rappresentati da linee che ricevono il nome di isocolori e che, nel caso dei gas ideali, sono delle rette nei diagrammi che mettono in relazione tre parametri: T (temperatura), V (volume) e P (pressione).

Formule di processo isometrico

Esistono diverse formule relative a questi processi che vengono utilizzate per calcolare cose diverse.

  1. Calcolo del lavoro di un processo isometrico

In questi processi non viene generato lavoro, in quanto il volume è costante, per cui ΔV = 0 e per calcolare il lavoro tra pressione e volume dobbiamo risolvere questa formula: W = PΔV = P0

  1. Calcolo della variazione di energia interna di un processo isometrico

Se applichiamo i principi della prima legge della termodinamica, possiamo calcolare la variazione dell’energia interna del sistema: ΔU = Q – W.

Ma poiché non viene svolto alcun lavoro in questi processi a volume costante, l’aumento di energia interna è uguale al calore trasferito al sistema: ΔU = Q

Cos'è il processo isometrico e a cosa serve

Se viene utilizzata una quantità costante di gas ideale, l’aumento di energia sarà proporzionale all’aumento di temperatura e tensione.

  1. Calcolo del calore rilasciato da un processo isometrico

Se la quantità di gas nel processo non cambia, la variazione di energia è proporzionale alla variazione di temperatura: Q=n Cv ΔT

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In questa formula troviamo che Cv designa il calore specifico molare a volume costante; n significa moli di gas. ΔT indica la variazione di temperatura durante il processo.

Esempi di processi isometrici

Diamo un’occhiata ad alcuni esempi per comprendere meglio i processi isometrici.

Un chiaro esempio è il scaldare l’acqua in una pentola a pressione, dove il volume d’acqua rimane costante, poiché la pentola è coperta e non c’è possibilità che una goccia d’acqua fuoriesca. Se si facesse con un normale vaso scoperto, saremmo in presenza di un processo isobarico, come abbiamo accennato nell’articolo corrispondente.

Altri esempi si verificano in cicli termodinamici. In questo caso possiamo citare le fasi di combustione della benzina e l’espulsione dei gas all’interno dei motori a benzina, sono due processi isometrici.

Un altro esempio è il Ciclo di Stirling: in questi motori le fasi di riscaldamento e raffreddamento del gas avvengono a volume costante, per questo sono processi isometrici.

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