समायतनिक प्रक्रम

Isochoric processes

एक समआयतनी प्रक्रम (आइसोकोरिक प्रक्रिया), जिसे एक आइसोवोल्यूमेट्रिक प्रक्रिया या एक स्थिर आयतन प्रक्रिया के रूप में भी जाना जाता है, एक ऊष्मागतिक (थर्मोडायनामिक) प्रक्रिया है जिसमें एक प्रणाली का आयतन स्थिर रहता है। दूसरे शब्दों में, एक समआयतनी प्रक्रम के दौरान, प्रणाली इसकी मात्रा नहीं बदलता है, जबकि दबाव, तापमान और आंतरिक ऊर्जा जैसे अन्य गुण भिन्न हो सकते हैं।

यहाँ समआयतनी प्रक्रमओं के बारे में कुछ प्रमुख बिंदु दिए गए हैं:

आयतन स्थिर रहता है: एक समआयतनी प्रक्रम में, प्रणाली का आयतन स्थिर रहता है। इसका तात्पर्य यह है कि आयतन में बदलाव के कारण प्रणाली द्वारा या प्रणाली पर कोई काम नहीं किया जाता है।

दबाव और तापमान भिन्नता: हालाँकि आयतन स्थिर रहता है, फिर भी प्रणाली का दबाव और तापमान बदल सकता है। उदाहरण के लिए, यदि प्रणाली में उष्मा जोड़ दी जाती है, तो इसका तापमान बढ़ जाएगा जबकि आयतन समान रहेगा। यह प्रणाली के दबाव में वृद्धि का परिणाम है।

आंतरिक ऊर्जा परिवर्तन: एक समआयतनी प्रक्रम के दौरान प्रणाली की आंतरिक ऊर्जा भी बदल सकती है। यदि ऊष्मा मिला दी जाए तो आंतरिक ऊर्जा बढ़ जाती है और यदि ऊष्मा हटा दी जाए तो आंतरिक ऊर्जा कम हो जाती है। आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन प्रक्रिया में होने वाली गर्मी हस्तांतरण पर पूरी तरह से निर्भर है।

कोई कार्य नहीं किया गया: चूँकि आयतन स्थिर रहता है, आयतन में परिवर्तन के कारण प्रणाली या प्रणाली द्वारा कोई कार्य नहीं किया जाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि कार्य को बल और विस्थापन के उत्पाद के रूप में परिभाषित किया गया है, और यदि विस्थापन (आयतन में परिवर्तन) शून्य है, तो किया गया कार्य भी शून्य है।

अनुप्रयोग: समआयतनी प्रक्रमएं विभिन्न व्यावहारिक स्थितियों में पाई जा सकती हैं। उदाहरण के लिए, प्रायोगिक स्तर पर अन्तर्वलित ऊष्मा परिवर्तनों को मापने के लिए कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाओं को निरंतर मात्रा की स्थिति में अध्ययन किया जाता है। इसके अतिरिक्त, बंद पात्रों में गैस के नमूने प्राय: समआयतनी प्रक्रमओं से प्रासंगिक हैं, यदि पात्र का आयतन निश्चित व निर्धारित हो।

गणितीय रूप से, ऊष्मप्रवैगिकी के पहले नियम$(\Delta U=Q-W)$के लिए अभिव्यक्ति एक समआयतनी प्रक्रम के दौरान सरल हो जाती है क्योंकि कोई काम नहीं किया जाता है ($W=0$)।इसलिए, आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन ($\Delta U$) जोड़ी गई या हटाई गई गर्मी ($Q$) के बराबर है।

संक्षेप में, एक समआयतनी प्रक्रम एक ऊष्मागतिक प्रक्रिया है जिसमें प्रणाली की मात्रा स्थिर रहती है। यह आयतन परिवर्तन के कारण बिना किसी कार्य के ऊष्मा अंतरण और दबाव और तापमान में परिवर्तन के अध्ययन की अनुमति देता है।