Ізабарны працэс

Ізабарны працэс з'яўляецца разнавіднасцю изопроцесса, які з'яўляецца тэрмадынамічнай. Пры ім маса рэчыва і адзін з яго параметраў (цiск, тэмпература, аб'ём) застаюцца нязменнымі. Для ізабарнага працэсу пастаяннай велічынёй з'яўляецца ціск.

Ізабарны працэс і закон Гей-Люссака

У 1802 годзе, дзякуючы правядзенню серыі эксперыментаў французскі вучоны Жозэф Луі Гей-Люссак вывеў заканамернасць, што пры пастаянным ціску стаўленне аб'ёму газу да тэмпературы самага рэчыва зададзенай масы будзе велічынёй канстанта. Іншымі словамі, аб'ём газу прама прапарцыйны яго тэмпературы пры пастаянным ціску. У рускай літаратуры закон Гей-Люссака яшчэ называецца законам аб'ёмаў, а ў ангельскай - законам Шарля.

Формула, якую вывеў французскі фізік пад ізабарны працэс, падыходзіць абсалютна для любога газу, а таксама для пароў вадкасцяў, калі пройдзена кропка кіпення.

ізабарны

Для выявы такіх працэсаў у графічным варыянце выкарыстоўваецца ізабарны, якая ўяўляе сабой прамую лінію ў двухмернай сістэме каардынатаў. Існуюць дзве восі, адна з якіх - аб'ём газу, а другая пазначае ціск. Пры павелічэнні аднаго з паказчыкаў (тэмпературы або аб'ёму) прапарцыйна павялічваецца і другі паказчык, што забяспечвае наяўнасць прамой лініі ў якасці графіка.

Прыкладам ізабарнага працэсу ў штодзённай жыцця з'яўляецца награванне вады ў чайніку на пліце, калі атмасферны ціск з'яўляецца нязменным.

Ізабарны можа выходзіць з пункту ў пачатку восяў каардынат.

Праца пры ізабарнага працэсе газу

Дзякуючы таму, што часціцы газу знаходзяцца ў пастаянным руху, газ адпаведна пастаянна аказвае ціск на сценку пасудзіны, у якім ён заключаны. Пры павелічэнні тэмпературы газу рух часціц становіцца хутчэй, а, такім чынам, мацней становіцца сіла, з якой часціцы пачынаюць бамбаваць сценкі сасуда. Калі тэмпература пачынае паніжацца, у такім выпадку адбываецца зваротны працэс. Калі ж адна з сценак пасудзіны з'яўляецца рухомай, то пры адпаведным належным павелічэнні тэмпературы, - калі сіла ціску на сценку пасудзіны газу знутры становіцца вышэй, чым сіла супраціву, - сценка пачынае рухацца.

У школе дзецям тлумачаць гэта з'ява на прыкладзе награвання на агні шкляной колбы, напоўненай вадой і з закрытай коркам, калі апошняя пры павышэнні тэмпературы вылятае вонкі. Пры гэтым выкладчык заўсёды тлумачыць, што ціск атмасферы нязменна.

У механіцы разглядаецца рух цела адносна прасторы, а тэрмадынаміка вывучае рух частак якога-небудзь цела адносна адзін аднаго, пры гэтым хуткасць цела застанецца роўнай нулю. Калі мы гаворым пра працы ў тэрмадынаміцы, то, перш за ўсё, мы маем на ўвазе змяненне ўнутранай энергіі, у той час як у механічнай мы маем справу з змяненнем кінетычнай энергіі. Праца газу пры ізабарнага працэсе можна вызначыць формулай, у якой ціск памнажаецца на розніцу паміж аб'ёмамі: пачатковым і канчатковым. На паперы формула будзе выглядаць наступным чынам: А = РХ (О1-О2), дзе А - здзяйсняная праца, р - ціск - пастаянная велічынь, калі гаворка ідзе пра ізабарны працэс, О1 - канчатковы аб'ём, О2 - пачатковы аб'ём. Такім чынам, калі ідзе сціск газу, то праца ў нас будзе адмоўнай велічынёй.

Дзякуючы адкрытым Гей-Люссаком ў пачатку 19 стагоддзя уласцівасцях газаў мы можам перасоўвацца на аўтамабілях, дзе ў рухавік закладзены ізабарнага прынцыпы працы, цешыцца прахалодай, якую ў спякотны дзень нам дораць сучасныя кандыцыянеры. Акрамя таго, вывучэнне изобарических працэсаў адбываецца і дагэтуль, што вырабляць працы па ўдасканаленні абсталявання, якое выкарыстоўваецца ў энергетыцы.