فرایند دما ثابت
فرایند دما ثابت (Isothermal) به فرایندی گفته می شود که یک گاز در دمای ثابت متراکم شود و فشار آن با نسبت عکس با حجم تغییر کند. یعنی با متراکم شدن گاز فشار افزایش یافته و با انبساط آن کاهش خواهد یافت. چون انبساط {{گاز}} کار انجام می دهد برای ثابت ماندن دما بایستی معادل کار انجام شده از یک منبع خارجی انرژی تامین شود و چون دمای گاز ثابت می ماند تمام انرژی داده شده به گاز به صورت کار از آن خارج شده و باعث افزایش انرژی داخلی نمی گردد.
هنگامی که گازی متراکم می شود، بر روی آن کار انجام می شود و چنانچه در طول تحول تراکم، سرد نشود، انرژی داخلی به میزان کار تراکم، افزایش خواهد یافت. بنابراین اگر دمای گاز در طول تحول تراکم ثابت بماند، گاز حرارتی معادل کار انجام شده به محیط پس می دهد.
چون در تحول دما ثابت، تغییری در انرژی جنبشی داخلی به وجود نمی آید مقدار ΔK در معادله ΔQ=ΔK+ΔW صفر و می توان معادله عمومی انرژی تحول دما ثابت را به صورت زیر نوشت.
ΔQ=ΔW
کار انجام شده در یک تحول ایزوترمال
دیاگرام PV در شکل زیر نشان داده شده است. تغییرات فشار و حجم در تحول دما ثابت بر طبق {{قانون بویل}} می باشد. مسیر انبساط تحول دما ثابت با منحنی 2-1 مشخص می شود و کار تحول بر حسب ژول، برابر سطح زیر نمودار است. مساحت زیر نمودار و در واقع کار انجام شده را می توان از معادله زیر محاسبه کرد.
W=P1V1Ln(V2/V1)
مثال هایی از تحول دما ثابت
جوشاندن آب در هوای آزاد
انجام بسیاری از واکنش های شیمیایی
واکنش های انجام شده در یخچال
ذوب یخ در صفر درجه
واکنش های پمپ حرارتی
جوشش آب در صد درجه
منابع و پیوندها
گردآوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن
Roy.j.Dossat اصول تبرید،ترجمه مهندس اصغر حاج سقطی، مهندس سید احمد جعفری، مرکز انتشارات دانشگاه علم و صنعت ایران، سال 1386
برای مشاهده آخرین ماهنامه الکترونیکی تاسیسات کلیک کنید
برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلا مانع است
ایزوترمال از دید thermopedia.com
'Isothermal' means at constant temperature. In a strict sense, an isothermal process must be a reversible process because by definition, if every part of the system is at the same, constant temperature throughout the process, there can be no frictional or other irreversible effects giving rise to heat and causing local changes in temperature [see, for example, Rogers and Mayhew (1992)]. No real process can be perfectly isothermal, some come very close, especially if it is accepted that it is only the spatially-averaged temperature which must remain constant...more
