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과학

등적 과정

등적 과정과학
영문명
Isochoric process
일정한 양
부피
기본 조건
ΔV = 0
압력-부피 그림
수직 경로
등적 과정은 계의 부피를 일정하게 유지하면서 상태가 변하는 열역학 과정이다. 기체의 온도와 압력은 변할 수 있지만 경계가 움직이지 않으므로 부피 변화에 의한 일은 없다.

고정된 부피의 용기

변형을 무시할 수 있는 단단한 밀폐 용기 안의 기체를 가열하는 상황을 생각할 수 있다. 용기 부피는 일정하지만 기체의 온도와 압력이 올라갈 수 있다. 일정한 부피가 일정한 압력을 뜻하지는 않는다.

이상 기체의 압력 변화

물질량이 일정한 이상 기체에서는 p/T = nR/V이므로 등적 과정의 압력은 절대온도에 비례한다. 온도가 250 K에서 300 K로 변하면 압력은 처음의 1.2배다. 이 계산에서도 압력은 절대 압력으로 비교해야 한다.

부피 일이 없다는 의미

경계의 부피 변화가 없으면 압력과 부피에 의한 경계 일은 0이다. 그러나 전기적 일처럼 다른 방식의 일이 가능할 수 있으므로 모든 종류의 일이 반드시 0이라고 일반화해서는 안 된다. 분석하려는 계의 경계를 먼저 정해야 한다.

열과 내부 에너지

닫힌 계에서 다른 일이 없을 때 등적 과정으로 전달된 열은 내부 에너지 변화와 같다. 열을 받으면 내부 에너지가 증가할 수 있고 열을 내보내면 감소할 수 있다. 열량 측정에서는 부피를 고정한 장치와 압력을 일정하게 둔 장치를 이 조건으로 구별한다.

관련 문서

부피 / 압력 / 온도 / 이상 기체 / 내부 에너지 / 열량 측정 / 등온 과정 / 등압 과정