സമവ്യാപ്ത പ്രക്രിയ

ഒരു സംവൃത താപഗതികവ്യൂഹത്തിന്റെ വ്യാപ്തത്തിൽ മാറ്റം വരാതെ അതിൽ നടക്കുന്ന താപഗതികപ്രക്രിയയാണ് സമവ്യാപ്ത പ്രക്രിയ (Isochoric Process). നിബദ്ധമാക്കിയ ഒരു അനിലാസ്തിക പാത്രത്തിനുളളിലുളള വസ്തുക്കളെ ചൂടാക്കുന്നത് ഒരു സമവ്യാപ്തപ്രക്രിയയ്ക്ക് ഉദാഹരണമാണ്. താപഗതികപ്രക്രിയകളിൽ താപത്തെ കൂട്ടുച്ചേർക്കുകയോ നീക്കം ചെയ്യുകയോ ചെയ്യുന്നു. പാത്രത്തിനുളളിലെ വസ്തുക്കളെ നിബദ്ധമാക്കിയിരിക്കുന്നതിനാൽ അത് ഒരു സംവൃതവ്യൂഹമാണ്. കൂടാതെ പാത്രത്തിന് രൂപഭേദം വരാനുളള കഴിവില്ലാത്തതിനാൽ വ്യാപ്തം വ്യത്യാസപ്പെടുന്നില്ല. ഈസമവ്യാപ്തപ്രക്രിയ ഒരു അർദ്ധസ്ഥിതപ്രക്രിയയുമാണ്.

 

സമവാക്യം

സമവ്യാപ്തപ്രക്രിയയിൽ വ്യാപ്തത്തിന് മാറ്റം വരുന്നില്ല, അതായത് Δ V. = 0. പ്രവൃത്തിയെ ഇപ്രകാരം നിർവ്വചിക്കപ്പെടുന്നതിനാൽ,

$W=P\Delta V$ ,

ഈ പ്രക്രിയയിൽ മർദ്ദ-വ്യാപ്ത പ്രവൃത്തി ഒന്നും തന്നെ നടക്കുന്നില്ല.

ഇതിൽ P മർദ്ദമാണ്. അധികചിഹ്നം സൂചിപ്പിക്കുന്നത് വ്യൂഹം ചുറ്റുപാടിനുമേൽ പ്രവൃത്തി ചെയ്തു എന്നാണ്.

പ്രക്രിയ അർദ്ധസ്ഥിതം അല്ലായെങ്കിൽ, വ്യാപ്തം സ്ഥിരമായ ഒരു താപഗതിക പ്രക്രിയയിൽ ഒരുപക്ഷേ പ്രവൃത്തി നടന്നേയ്ക്കാം.

ഒന്നാം താപഗതികനിയമപ്രകാരം ഒരു പ്രതിലോമീയപ്രക്രിയയിൽ വ്യൂഹത്തിൻ്റെ ആന്തരികോർജ്ജത്തിനുണ്ടാകുന്ന മാറ്റം:

$dU=dQ-dW$

പ്രവൃത്തിയെ വ്യാപ്തവ്യത്യാസത്തിന്റെ രൂപത്തിലാക്കിയാൽ,

$dU=dQ-PdV$

പ്രക്രിയ സമവ്യാപ്തീയം dV = 0, ആയതിനാൽ, മുമ്പത്തെ സമവാക്യം ഇപ്രകാരമാകുന്നു.

$dU=dQ$

സ്ഥിരവ്യാപ്തത്തിലുളള വിശിഷ്ടതാപധാരിതയുടെ നിർവചനം ഉപയോഗിച്ച്,

$C_{v}={\frac {dU}{dT}}$ ,

$dQ=mc_{v}\,dT$

ഇരുവശവും സമാകലനം ചെയ്യുമ്പോൾ,

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

ഇതിൽ C_v സ്ഥിരവ്യാപ്തത്തിലെ വിശിഷ്ടതാപധാരിത ആണെങ്കിൽ, T₁ പ്രാരംഭ താപനിലയും T₂ അന്തിമ താപനിലയുമാണ് . ചുരുക്കത്തിൽ:

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

സമവ്യാപ്തപ്രക്രിയയുടെ മർദ്ദ-വ്യാപ്ത രേഖാചിത്രം ഇതിൽ, മർദ്ദം വർദ്ധിക്കുന്നു, പക്ഷേ വ്യാപ്തം സ്ഥിരമായി തുടരുന്നു.

ഒരു മർദ്ദവ്യാപ്തരേഖാചിത്രത്തിൽ, ഒരു സമവ്യാപ്തപ്രക്രിയ നേരായ ലംബ രേഖയായി ദൃശ്യമാകുന്നു. ഇതിന്റെ വിപര്യയമായ, സമമർദ്ദ പ്രക്രിയ നേരായ തിരശ്ചീന രേഖയായി കാണപ്പെടും.

മാതൃകാവാതകം

പരിമാണത്തിൽ വ്യത്യാസം വരാതെ ഒരു സമവ്യാപ്തപ്രക്രിയയിൽ ഏർപ്പെടുന്ന ഒരു മാതൃകാവാതകത്തിന്റെ ആന്തരികോർജ്ജത്തിലെ വർദ്ധന താപനിലയിലേയും മർദ്ദത്തിലേയും വർദ്ധനയ്ക്ക് ആനുപാതികമായിരിക്കും. ഉദാഹരണത്തിന്, ദൃഢമായ പാത്രത്തിൽ ചൂടാക്കിയ വാതകം: വാതകത്തിന്റെ മർദ്ദവും താപനിലയും വർദ്ധിക്കും, പക്ഷേ വ്യാപ്തം അതേപടി തുടരും.

മാതൃകാ ഓട്ടോ പരിചക്രം

ഒരു ആന്തരിക ജ്വലന എഞ്ചിൻ കാറിൽ ഗ്യാസോലിൻ- വായുമിശ്രിതം കത്തിക്കുന്നത് തൽക്ഷണമാണെന്ന് അനുമാനിച്ചാൽ മാതൃകാ ഓട്ടോ പരിചക്രം ഒരു സമവ്യാപ്ത പ്രക്രിയയുടെ ഉദാഹരണമാണ്. സിലിണ്ടറിനുള്ളിലെ താപനിലയും വാതകത്തിന്റെ മർദ്ദവും വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ വ്യാപ്തം അതേപടി നിലനിൽക്കുന്നു.

പദോൽപ്പത്തി

"ഐസോകോർ" എന്ന നാമവും "ഐസോകോറിക്" എന്ന നാമവിശേഷണവും ഗ്രീക്ക് പദങ്ങളിൽ നിന്ന് ഉരുത്തിരിഞ്ഞതാണ് .

ഇതും കാണുക

• സമമർദ്ദ പ്രക്രിയ
• താപബദ്ധ പ്രക്രിയ
• ചാക്രിക പ്രക്രിയ
• സമതാപപ്രക്രിയ
• പോളിട്രോപിക പ്രക്രിയ