¿Qué es el proceso isobárico?

Un proceso isobárico es un proceso termodinámico en el que la presión permanece constante. Esto generalmente se obtiene permitiendo que el volumen se expanda o se contraiga de tal manera que neutralice cualquier cambio de presión que pueda causar la transferencia de calor..

El término isobárico proviene del griego Yo asi, significa igual, y baros, que significa peso.

En un proceso isobárico, generalmente hay cambios internos de energía. El sistema realiza el trabajo y el calor se transfiere, por lo que ninguna de las cantidades en la primera ley de la termodinámica se reduce fácilmente a cero. Sin embargo, el trabajo a una presión constante se puede calcular con bastante facilidad con la ecuación:

W = pag * Δ V

Ya que W es el trabajo, pag es la presión (siempre positiva) y ΔV es el cambio en el volumen, podemos ver que hay dos resultados posibles para un proceso isobárico:

• Si el sistema se expande (ΔV es positivo), entonces el sistema hace un trabajo positivo (y viceversa).
• Si el sistema se contrae (ΔV es negativo), entonces el sistema hace un trabajo negativo (y viceversa).

Ejemplos de procesos isobáricos

Si tiene un cilindro con un pistón pesado y calienta el gas, el gas se expande debido al aumento de energía. Esto está de acuerdo con la ley de Charles: el volumen de un gas es proporcional a su temperatura. El pistón pesado mantiene la presión constante. Puede calcular la cantidad de trabajo realizado al conocer el cambio de volumen del gas y la presión. El pistón se desplaza por el cambio en el volumen del gas mientras la presión permanece constante..

Si el pistón se reparó y no se movió cuando el gas se calentó, la presión aumentaría en lugar del volumen del gas. Este no sería un proceso isobárico, ya que la presión no era constante. El gas no pudo producir trabajo para desplazar el pistón..

Si retira la fuente de calor del cilindro o incluso la coloca en un congelador para que pierda calor al medio ambiente, el gas se reduciría en volumen y arrastraría el pistón pesado hacia abajo mientras mantenía una presión constante. Este es un trabajo negativo, el sistema se contrae.

Proceso isobárico y diagramas de fase

En un diagrama de fase, un proceso isobárico se mostraría como una línea horizontal, ya que tiene lugar bajo una presión constante. Este diagrama le mostrará a qué temperaturas una sustancia es sólida, líquida o vapor para un rango de presiones atmosféricas.

Procesos termodinámicos.

En los procesos termodinámicos, un sistema tiene un cambio en la energía y eso produce cambios en la presión, el volumen, la energía interna, la temperatura o la transferencia de calor. En los procesos naturales, a menudo hay más de uno de estos tipos trabajando al mismo tiempo. Además, los sistemas naturales la mayoría de estos procesos tienen una dirección preferida y no son fácilmente reversibles.

• Proceso adiabático: no hay transferencia de calor dentro o fuera del sistema.
• Proceso isocrórico: sin cambios en el volumen, en cuyo caso el sistema no funciona.
• Proceso isobárico: sin cambios en la presión.
• Proceso isotérmico: sin cambio de temperatura.