Proceso isocórico

En termodinámica , un proceso isocórico , también llamado proceso a volumen constante , proceso isovolumétrico o proceso isométrico , es un proceso termodinámico durante el cual el volumen del sistema cerrado que lo experimenta permanece constante. Un ejemplo de proceso isocórico es el calentamiento o enfriamiento del contenido de un recipiente sellado e inelástico : el proceso termodinámico consiste en 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 isocórico cuasiestático se caracteriza por un volumen constante , es decir, ΔV = 0. [ ^{1 ] El} proceso no realiza trabajo de presión -volumen , ya que dicho trabajo se define por $${\displaystyle W=P\Delta V,}$$ donde P es la presión. La convención de signos establece que el sistema realiza un trabajo positivo sobre el entorno.

Si el proceso no es cuasiestático, el trabajo quizás pueda realizarse mediante un proceso termodinámico de volumen constante.

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

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

Dado que el proceso es isocórico, dV = 0 , la ecuación anterior ahora da como resultado: $${\displaystyle dU=dQ}$$

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

La integración de ambos lados produce $${\displaystyle \Delta Q\ =m\int _{T_{1}}^{T_{2}}\!c_{\mathrm {v} }\,dT,}$$ 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: $${\displaystyle \Delta Q\ =mc_{\mathrm {v} }\Delta T}$$

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

El ciclo Otto ideal es un ejemplo de proceso isocórico cuando 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 la presión del gas dentro del cilindro, mientras que el volumen permanece constante.

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

• Proceso isobárico
• Proceso adiabático
• Proceso cíclico
• Flujo incompresible
• Proceso isotérmico
• proceso politrópico