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Thermodynamique.
Transformation de l'énergie

Énergie thermique I de combustion.
Effets de la thermodynamique

Entropie

Processus isobare. Définition et exemples

Processus isobare. Définition et exemples

En thermodynamique, un processus isobare est un changement d'état d'une certaine quantité de matière dans laquelle la pression reste constante. Ce qui change, c'est une ou plusieurs de ses variables d'état. Si la chaleur est transférée au système, le travail est effectué et l' énergie interne du système change également.

La transformation isobare est régi par la loi de Charles. Selon la loi de Charles, pour une masse fixe de gaz idéal à pression constante, le volume est directement proportionnel à la température Kelvin.

Les processus isobares sont régis par la première loi de la thermodynamique. Dans ces procédés, l'augmentation d'énergie est égale à l'augmentation d'enthalpie moins la pression multipliée par l'augmentation de volume: ΔE = ΔH - P · ΔV.

Exemples de processus isobares

Pour mieux comprendre ce processus thermodynamique, cela nous aidera à voir quelques exemples.

  • Phase d'expansion du cylindre d'un moteur.

  • Faites bouillir de l'eau dans un récipient ouvert.

  • Chauffage d'un globe dû aux effets du rayonnement solaire.

Chauffer l'air d'un ballon

Processus isobare. Définition et exemplesLe changement de volume que subit un ballon lorsque les rayons du soleil le frappent est un exemple de processus isobare.

En début de matinée, il présente une certaine pression, volume et température, à mesure que l'air à l'intérieur se réchauffe, la pression augmente, mais cela ne varie pas en raison de l'augmentation de son volume.

Phase d'expansion du cylindre d'un moteur thermique

L'expansion de l'air dans un cylindre à piston mobile auquel de la chaleur est fournie est réalisée par un processus isobare.

Le volume augmentera proportionnellement à sa température et la pression restera constante.

Eau bouillante dans un récipient ouvert

Un exemple quotidien d'un processus isobare est l'eau bouillante dans un récipient ouvert. En fournissant de l' énergie thermique à l'eau, celle-ci monte en température et se transforme en vapeur.

La vapeur d'eau obtenue a une température plus élevée et occupe un volume plus important, cependant, la pression reste constante. Dès le début, la pression est égale à la pression atmosphérique.

Formules liées au processus isobare

W  1-2  =  P  (  V  2  -  V  1  )
W  1-2  =  n  R  (  T  2  -  T  1  )
Q  1-2  =  m  c  p  (  t  2  -  t  1  )
Q  1-2  = (  k  / (  k  -1))  P  (  V  2  -  V  1  )

Où,

  • 1-2 travail effectué par changement d'état.

  • 1-2 la quantité de chaleur fournie ou retirée.

  • P Pression.

  • V le volume.

  • T la température absolue.

  • n la quantité de poussière (généralement exprimée en moles)

  • m la masse de la substance.

  • cp la chaleur spécifique de la substance à pression constante.

  • k est un rapport égal au quotient de la chaleur spécifique à pression et volume constants, respectivement.

    Auteur :

    Date de publication : 24 avril 2018
    Dernier examen : 24 août 2020