समाअयतनी प्रक्रम

ऊष्मप्रवैगिकी में, समाअयतनी प्रक्रिया, जिसे स्थिर-वॉल्यूम (निरंतर मात्रा) प्रक्रिया भी कहा जाता है। समाअयतनी प्रक्रिया, ऊष्मप्रवैगिकी प्रक्रिया है, जिसके समय-निर्धारण पर ऐसी प्रक्रियाओ से गुजरने वाली बंद प्रणाली की मात्रा (ऊष्मप्रवैगिकी्स) स्थिर रहती है। सीलबंद, लोच (भौतिकी) पात्र की सामग्री को गर्म करने या ठंडा करने से समाअयतनी प्रक्रिया का उदाहरण दिया जाता है। ऊष्मप्रवैगिकी प्रक्रिया से गर्मी को जोड़ना या हटाना है। पात्र की सामग्री का अलगाव बंद प्रणाली को स्थापित करता है और विरूपण (भौतिकी) के लिए पात्र की अक्षमता निरंतर मात्रा की स्थिति को प्रयुक्त करती है। यहाँ समाअयतनी प्रक्रिया अर्ध-स्थैतिक प्रक्रिया होनी चाहिए।

औपचारिकता

समाअयतनी ऊष्मप्रवैगिकी अर्धस्थैतिक प्रक्रिया होती है अर्ध-स्थैतिक प्रक्रिया को निरंतर आयतन (ऊष्मप्रवैगिकी्स) की विशेषता होती है। अर्थात, ΔV = 0.

प्रक्रिया में कोई दबाव कि मात्रा कार्य (ऊष्मप्रवैगिकी) नहीं करती है, चूंकि इस प्रकार के कार्य द्वारा परिभाषित किया गया है

$$W=P\Delta V,$$

जंहा P दबाव है। चिह्न परिपाटी ऐसी प्रक्रिया है कि तंत्र द्वारा पर्यावरण पर सकारात्मक कार्य किया जाता है।

यदि प्रक्रिया अर्ध-स्थैतिक नहीं है, तो कार्य संभवतः आयतन स्थिर ऊष्मप्रवैगिकी प्रक्रिया में किया जा सकता है। एक उत्क्रमणीय प्रक्रिया (ऊष्मागतिकी) के लिए, ऊष्मप्रवैगिकी का पहला नियम प्रणाली की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन देता है:

$$dU=dQ-dW$$

मात्रा में परिवर्तन के साथ कार्य (भौतिकी) को बदलना देता है

$$dU=dQ-P\,dV$$

चूंकि प्रक्रिया समाअयतनी है, dV = 0, पिछला समीकरण अब देता है

$$dU=dQ$$

स्थिर आयतन पर विशिष्ट ऊष्मा धारिता की परिभाषा का उपयोग करते हुए, c_v = (dQ/dT)/m, कहाँ m गैस का द्रव्यमान है, हमें मिलता है

$$dQ=mc_{\mathrm {v} }\,dT$$

दोनों पक्षों को एकीकृत करने से पैदावार होती है

$$\Delta Q\ =m\int _{T_{1}}^{T_{2}}\!c_{\mathrm {v} }\,dT,$$

कहाँ c_v स्थिर आयतन पर विशिष्ट ताप क्षमता है, T₁ प्रारंभिक तापमान है और T₂ अंतिम तापमान है। हम इसके साथ समाप्त करते हैं:

$$\Delta Q\ =mc_{\mathrm {v} }\Delta T$$

दबाव आयतन आरेख में समाअयतनी प्रक्रिया। इस आरेख में, दाब बढ़ता है, किन्तु आयतन स्थिर रहता है।

दबाव आयतन आरेख पर, समाअयतनी प्रक्रिया सीधी खड़ी रेखा के रूप में दिखाई देती है। इसका ऊष्मप्रवैगिकी संयुग्म, आइसोबैरिक प्रक्रिया सीधी क्षैतिज रेखा के रूप में दिखाई देगी।

आदर्श गैस

यदि समाअयतनी प्रक्रिया में आदर्श गैस का उपयोग किया जाता है, और आदर्श गैस की मात्रा स्थिर रहती है, तो ऊर्जा में वृद्धि तापमान और दबाव में वृद्धि के समानुपाती होती है। उदाहरण के लिए कठोर बर्तन में गर्म की गई गैस: गैस का दबाव और तापमान बढ़ जाएगा, किन्तु आयतन समान रहेगा।

आदर्श ओटो चक्र

आदर्श ओटो चक्र समाअयतनी प्रक्रिया का उदाहरण है जब यह माना जाता है कि आंतरिक दहन इंजन कार में गैसोलीन-वायु मिश्रण का जलना तात्कालिक है। सिलेंडर के अंदर गैस के तापमान और दबाव में वृद्धि होती है जबकि आयतन समान रहता है।

व्युत्पत्ति

संज्ञा isochor और विशेषण isochoric प्राचीन ग्रीक शब्द ἴσος (isos) से लिया गया है जिसका अर्थ है बराबर, और χώρα (khṓra) जिसका अर्थ है अंतरिक्ष।

यह भी देखें

• आइसोबैरिक प्रक्रिया
• एडियाबेटिक प्रक्रिया
• चक्रीय प्रक्रिया
• इज़ोटेर्मल प्रक्रिया
• पॉलीट्रोपिक प्रक्रिया