Nei processi isovolumetrici, il volume rimane costante e quindi non viene eseguito alcun lavoro. Il calore scambiato con il fluido è pari alla variazione dell'energia interna del sistema (vedi grafico sopra).
Secondo la Prima Legge della Termodinamica, in ogni processo termodinamico la quantità di calore Q ricevuto da un sistema è pari al lavoro da esso compiuto più la variazione della sua energia interna. Pertanto, l'equazione che rappresenta la prima legge segue di seguito:
Q=τ+∆U
Come affermato nel primo paragrafo, dove si dice che non c'è lavoro, dobbiamo τ=0. Pertanto, il calore scambiato con il mezzo è pari all'aumento dell'energia interna del sistema. Quindi, abbiamo:
Q=∆U
Quando viene fornito calore al sistema, cioè quando Q è positivo, l'energia interna aumenterà; e quando il sistema perde calore, cioè quando Q è negativo, l'energia interna diminuirà. I processi a volume costante si verificano quando il contenitore contenente il materiale è rigido (ad es. una bombola di gas).
Quando riceve calore, il sistema tende ad espandersi, ma è ostacolato dalle pareti del serbatoio, quindi la pressione e la temperatura del sistema aumentano.
di Domitiano Marchesi
Laureato in Fisica
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/primeira-lei-para-processos-isovolumetricos.htm
