Изохорный процесс
Изохорный, или изохорический процесс (от др.-греч. ἴσος — «равный» и χώρος — «место») — термодинамический процесс, который происходит при постоянном объёме. Для осуществления изохорного процесса в газе достаточно нагревать или охлаждать вещество в сосуде неизменного объёма. На самолетах, во время длительной стоянки и изменении окружающей температуры, процессы в баллонах пневматической, кислородной систем и в газовых полостях гидроаккумуляторов являются изохорными.
При изохорическом процессе давление идеального газа прямо пропорционально его температуре (см. Закон Шарля). В реальных газах закон Шарля выполняется приближённо.
Исследуйте модель изохорного процесса, нажимая кнопки управления моделью.
Модель 1 - Изохорный процесс
Термодинамика процесса
Из определения работы следует, что изменение работы при изохорном процессе равно:
Чтобы определить полную работу процесса проинтегрируем данное выражение. Поскольку объем неизменен, то:
-
,
Но такой интеграл равен нулю. Итак, при изохорном процессе газ работы не совершает:
-
.
Графически доказать это намного проще. С математической точки зрения, работа процесса — это площадь под графиком. Но график изохорного процесса является перпендикуляром к оси абсцисс. Таким образом, площадь под ним равна нулю.
Изменение внутренней энергии идеального газа можно найти по формуле:
-
,
где i — число степеней свободы, которое зависит от количества атомов в молекуле (3 для одноатомной (например, неон), 5 для двухатомной (например, кислород) и 6 для трёхатомной и более (например, молекула водяного пара)).
Из определения и формулы теплоёмкости, формулу для внутренней энергии можно переписать в виде:
-
,
где 
— молярная теплоёмкость при постоянном объёме.
Используя первое начало термодинамики можно найти количество теплоты при изохорном процессе:
Но при изохорном процессе газ не выполняет работу. То есть, имеет место равенство:
-
,
то есть вся теплота, которую получает газ идёт на изменение его внутренней энергии.