Proceso isocórico

Termodinámica
La clásica máquina térmica de Carnot
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Leyes Cero Primero Segundo Tercero
Sistemas Sistema cerrado Sistema abierto Sistema aislado Estado Ecuación de estado Gas ideal Gas real Estado de la materia Fase (materia) Equilibrio Controlar el volumen Instrumentos Procesos Isobárico Isocórico Isotermal Adiabático Isentrópico Isentálpico Cuasistático Politrópico Expansión libre Reversibilidad Irreversibilidad Endorreversibilidad Ciclos Motores térmicos Bombas de calor Eficiencia térmica
System properties Note: Conjugate variables in italics Property diagrams Intensive and extensive properties Process functions Work Heat Functions of state Temperature / Entropy (introduction) Pressure / Volume Chemical potential / Particle number Vapor quality Reduced properties
Material properties Property databases Specific heat capacity  ${\displaystyle c=}$ ${\displaystyle T}$ ${\displaystyle \partial S}$ ${\displaystyle N}$ ${\displaystyle \partial T}$ Compressibility  ${\displaystyle \beta =-}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial p}$ Thermal expansion  ${\displaystyle \alpha =}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial T}$
Equations Carnot's theorem Clausius theorem Fundamental relation Ideal gas law Maxwell relations Onsager reciprocal relations Bridgman's equations Table of thermodynamic equations
Potentials Free energy Free entropy Internal energy ${\displaystyle U(S,V)}$ Enthalpy ${\displaystyle H(S,p)=U+pV}$ Helmholtz free energy ${\displaystyle A(T,V)=U-TS}$ Gibbs free energy ${\displaystyle G(T,p)=H-TS}$
History Culture History General Entropy Gas laws "Perpetual motion" machines Philosophy Entropy and time Entropy and life Brownian ratchet Maxwell's demon Heat death paradox Loschmidt's paradox Synergetics Theories Caloric theory Vis viva ("living force") Mechanical equivalent of heat Motive power Key publications An Inquiry Concerning the Source ... Friction On the Equilibrium of Heterogeneous Substances Reflections on the Motive Power of Fire Timelines Thermodynamics Heat engines Art Education Maxwell's thermodynamic surface Entropy as energy dispersal
Scientists Bernoulli Boltzmann Bridgman Carathéodory Carnot Clapeyron Clausius de Donder Duhem Gibbs von Helmholtz Joule Kelvin Lewis Massieu Maxwell von Mayer Nernst Onsager Planck Rankine Smeaton Stahl Tait Thompson van der Waals Waterston
Other Nucleation Self-assembly Self-organization Order and disorder
Category
v t e

En termodinámica , un proceso isocórico , también llamado proceso de volumen constante , proceso isovolumétrico o proceso isométrico , es un proceso termodinámico durante el cual el volumen del sistema cerrado que experimenta dicho proceso permanece constante. Un proceso isocórico se ejemplifica mediante el calentamiento o el enfriamiento del contenido de un recipiente sellado e inelástico : El proceso termodinámico es la adición o eliminación de calor; el aislamiento del contenido del recipiente establece el sistema cerrado; y la incapacidad del recipiente para deformarse impone la condición de volumen constante.

Un proceso termodinámico cuasiestático isocórico se caracteriza por un volumen constante , es decir, Δ V = 0. El proceso no realiza trabajo de presión -volumen , ya que dicho trabajo se define por donde P es la presión. La convención de signos es tal que el sistema realiza trabajo positivo sobre el entorno.$${\displaystyle W=P\Delta V,}$$

Si el proceso no es cuasiestático, el trabajo quizás pueda realizarse en un proceso termodinámico de volumen constante. ^[1]

Para un proceso reversible , la primera ley de la termodinámica da el cambio en la energía interna del sistema :$${\displaystyle dU=dQ-dW}$$

Reemplazar el trabajo por un cambio de volumen da$${\displaystyle dU=dQ-P\,dV}$$

Como el proceso es isocórico, dV = 0 , la ecuación anterior ahora da$${\displaystyle dU=dQ}$$

Utilizando la definición de capacidad calorífica específica a volumen constante, c _v = ( dQ / dT )/ m , donde m es la masa del gas, obtenemos$${\displaystyle dQ=mc_{\mathrm {v} }\,dT}$$

Integrando ambos lados obtenemos donde c _v es la capacidad calorífica específica a volumen constante, T ₁ es la temperatura inicial y T ₂ es la temperatura final . Concluimos con:$${\displaystyle \Delta Q\ =m\int _{T_{1}}^{T_{2}}\!c_{\mathrm {v} }\,dT,}$$$${\displaystyle \Delta Q\ =mc_{\mathrm {v} }\Delta T}$$

En un diagrama de presión-volumen , un proceso isocórico aparece como una línea recta vertical. Su conjugado termodinámico, un proceso isobárico , aparecería como una línea recta horizontal.

Si se utiliza un gas ideal en un proceso isocórico y la cantidad de gas permanece constante, el aumento de energía es proporcional al aumento de la temperatura y la presión. Por ejemplo, si se calienta un gas en un recipiente rígido, la presión y la temperatura del gas aumentarán, pero el volumen permanecerá igual.

El ciclo Otto ideal es un ejemplo de proceso isocórico en el que se supone que la combustión de la mezcla de gasolina y aire en un motor de combustión interna de un automóvil es instantánea. Se produce un aumento de la temperatura y de la presión del gas dentro del cilindro mientras que el volumen permanece constante.

El sustantivo "isóchor" y el adjetivo "isocórico" se derivan de las palabras griegas ἴσος ( isos ), que significa "igual", y χῶρος ( khôros ), que significa "espacio".

• Proceso isobárico
• Proceso adiabático
• Proceso cíclico
• Proceso isotérmico
• Proceso politrópico