En termodinámica , un proceso isocórico , también llamado proceso de volumen constante , proceso isovolumétrico o proceso isométrico , es un proceso termodinámico durante el cual el volumen del sistema cerrado que experimenta dicho proceso permanece constante. Un proceso isocórico se ejemplifica mediante el calentamiento o el enfriamiento del contenido de un recipiente sellado e inelástico : El proceso termodinámico es la adición o eliminación de calor; el aislamiento del contenido del recipiente establece el sistema cerrado; y la incapacidad del recipiente para deformarse impone la condición de volumen constante.
Un proceso termodinámico cuasiestático isocórico se caracteriza por un volumen constante , es decir, Δ V = 0. El proceso no realiza trabajo de presión -volumen , ya que dicho trabajo se define por donde P es la presión. La convención de signos es tal que el sistema realiza trabajo positivo sobre el entorno.
Si el proceso no es cuasiestático, el trabajo quizás pueda realizarse en un proceso termodinámico de volumen constante. [1]
Para un proceso reversible , la primera ley de la termodinámica da el cambio en la energía interna del sistema :
Reemplazar el trabajo por un cambio de volumen da
Como el proceso es isocórico, dV = 0 , la ecuación anterior ahora da
Utilizando la definición de capacidad calorífica específica a volumen constante, c v = ( dQ / dT )/ m , donde m es la masa del gas, obtenemos
Integrando ambos lados obtenemos donde c v es la capacidad calorífica específica a volumen constante, T 1 es la temperatura inicial y T 2 es la temperatura final . Concluimos con:
En un diagrama de presión-volumen , un proceso isocórico aparece como una línea recta vertical. Su conjugado termodinámico, un proceso isobárico , aparecería como una línea recta horizontal.
Si se utiliza un gas ideal en un proceso isocórico y la cantidad de gas permanece constante, el aumento de energía es proporcional al aumento de la temperatura y la presión. Por ejemplo, si se calienta un gas en un recipiente rígido, la presión y la temperatura del gas aumentarán, pero el volumen permanecerá igual.
El ciclo Otto ideal es un ejemplo de proceso isocórico en el que se supone que la combustión de la mezcla de gasolina y aire en un motor de combustión interna de un automóvil es instantánea. Se produce un aumento de la temperatura y de la presión del gas dentro del cilindro mientras que el volumen permanece constante.
El sustantivo "isóchor" y el adjetivo "isocórico" se derivan de las palabras griegas ἴσος ( isos ), que significa "igual", y χῶρος ( khôros ), que significa "espacio".
