Proceso isobárico

Un proceso isobárico es un proceso termodinámico que ocurre a presión constante. La Primera Ley de la Termodinámica, para este caso, queda expresada como sigue:

\triangle U = Q - P\triangle V,


Donde:

Q\! = Calor transferido.
U\! = Energía interna.
P\! = Presión.
V\! = Volumen.
En un diagrama P-V, un proceso isobárico aparece como una línea horizontal.Proceso isobárico de un gasEditar

Una expansión isobárica es un proceso en el cual un gas se expande (o contrae) mientras que la presión del mismo no varía, es decir si en unestado 1 del proceso la presión es P1 y en el estado 2 del mismo proceso la presión es P2, entonces P1 = P2. La primera ley de la termodinámica nos indica que:

dQ = dU + dW
Integrandola expresión anterior, tomando como estado inicial el estado 1 y estado final el estado 2, se obtiene:



\int_{1}^{2} \, dQ = \int_{1}^{2} \, dU + \int_{1}^{2} \, dW..........(1)
Por la definición de trabajo dada en mecánica se tiene que:

dW = \vec F\;\cdot\;d\vec r\;
Pero la fuerza \vec F\; se puede expresar en función de la presión que se ejerce elgas, y el desplazamiento d\vec r\; se puede escribir como dx, entonces:

dW = \vec F\;\cdot\;d\vec r\; = PAdx
Pero Adx equivale a dV, el aumento en el volumen del gas durante estapequeña expansión, entonces el trabajo efectuado por el gas sobre los alrededores como resultado de la expansión es:

dW = PAdx = PdV ..........(2)
Ahora reemplazando (1) en (2) se puedeintegrar:

\int_{1}^{2} \, dQ = \int_{1}^{2} \, dU + \int_{1}^{2} \, PdV
Como la presión P es constante, puede salir fuera de la integral:

\int_{1}^{2} \, dQ = \int_{1}^{2} \,dU + P\int_{1}^{2} \, dV
Integrando:

[Q]_1^2 = [U]_1^2 + P[V]_1^2
Evaluando en los límites:

Q_2 - Q_1 = U_2 - U_1 + P(V_2 - V_1)
\Delta\;Q = \Delta\;U + P\Delta\;V