等容性プロセスと等圧プロセス

一定体積で発生する熱力学的過程は、等圧過程と呼ばれます。

密閉された生態系内で発生する蒸発を考えてみましょう。水蒸気が容器から逃げないため、体積は一定に保たれ、プロセスは等圧化されます。

一定量では、システムによる作業は行われません。さて、熱力学の第一法則を適用すると、システムに加えられる熱は内部エネルギーの変化に等しくなります。

pVダイアグラムでは、このプロセスは圧力軸に平行な垂直線で表されます。

一定の圧力で発生する熱力学的プロセスは、等圧プロセスです。川から水が蒸発すると、水蒸気が逃げます。ただし、システム上の大気圧は一定のままであるため、このプロセスは等圧です。

ここでは、行われた作業は圧力と体積変化の積に等しくなります。したがって、システムに加えられた熱は、システムの内部エネルギーを増加させ、作業を実行するために利用されます。

等圧プロセスのpV図は、体積軸に平行な水平線です。