등압과정

열역학
고전적 카르노 기관
분과 고전열역학 통계역학 화학열역학 평형열역학/비평형열역학
법칙 열역학 제0법칙 열역학 제1법칙 열역학 제2법칙 열역학 제3법칙
계 상태 상태방정식 이상기체 실제 기체 물질의 상태 열역학적 평형 공제부피 과정 등압과정 등적과정 등온과정 단열과정 등엔트로피 과정 등엔탈피 과정 준정적과정 다방과정 자유팽창 가역과정 비가역과정 내적가역성 순환 열기관 냉난방 순환 열효율
계의 성질 비고: 기울임꼴로 된 것들은 공액변수이다. 열역학도 세기 성질과 크기 성질 상태함수 온도  / 엔트로피 (개론) 압력 / 부피 화학적 퍼텐셜 / 입자수 증기량 대비성질 과정함수 일 열
물성 순수 물질의 열역학적 데이터베이스 비열용량  ${\displaystyle c=}$ ${\displaystyle T}$ ${\displaystyle \partial S}$ ${\displaystyle N}$ ${\displaystyle \partial T}$ 압축률  ${\displaystyle \beta =-}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial p}$ 열팽창  ${\displaystyle \alpha =}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial T}$
방정식 카르노 정리 클라우지우스 정리 열역학 기본관계 이상기체 법칙 맥스웰 관계식 온사게르 상호관계식 브리지먼 열역학 방정식 열역학 방정식 표
퍼텐셜 자유 에너지 자유 엔트로피 내부 에너지 ${\displaystyle U(S,V)}$ 엔탈피 ${\displaystyle H(S,p)=U+pV}$ 헬름홀츠 자유 에너지 ${\displaystyle A(T,V)=U-TS}$ 깁스 자유 에너지 ${\displaystyle G(T,p)=H-TS}$
역사 열역학사 개괄 열 개념의 역사 엔트로피의 역사 기체 법칙 영구기관의 역사 과학철학 엔트로피와 시간 엔트로피와 생명 브라운 래칫 맥스웰의 도깨비 열죽음 역설 로슈미트의 역설 협동학 이론 열소설 열이론 활력 열의 사사당량 원동력 주요 저서 마찰 때 발생하는 열의 원인에 관한 실험적 조사 불균일 물질의 평형에 대하여 불의 원동력에 관한 고찰 연표 열역학사 연표 열기관 개발사 연표 교육 맥스웰의 열역학적 표면 에너지 분산으로서의 엔트로피
과학자 베르누이 카르노 클라페롱 클라우지우스 카라테오도리 뒤엠 깁스 헬름홀츠 줄 맥스웰 폰 마이어 온사게르 랭킨 스미튼 슈탈 톰슨 켈빈 남작 워터슨
분류: 열역학
v t e

등압과정(等壓過程, isobaric process)은 압력이 일정하게 유지되는 열역학 과정이다.

${\displaystyle \Delta P=0.}$

등압과정에서는 계에 전달된 열이 일을 하지만, 또한 계의 내부 에너지도 변화한다.

${\displaystyle Q=\Delta U+W\,}$

열역학 제1법칙에 따라 ${\displaystyle W}$는 계가 한(by the system) 일이고, ${\displaystyle U}$는 내부 에너지, ${\displaystyle Q}$는 열이다.^[1] 닫힌 계에서의 압력-부피 일은 다음과 같이 정의된다.

${\displaystyle W=\int \!p\,dV\,}$

${\displaystyle \Delta }$는 전체 과정 동안의 변화, ${\displaystyle d}$는 미분을 나타낸다. 압력이 일정하므로 상기 식은 다음과 같이 다시 쓰일 수 있다.

${\displaystyle W=p\Delta V\,}$.

이상기체 상태 방정식을 적용하면 식은

${\displaystyle W=n\,R\,\Delta T}$

이 되며 기체의 양이 일정하게 유지된다는 것을 시사한다. 예컨대 화학반응이 일어날 때 상전이가 일어나지 않는 경우가 그러하다. 에너지 등분배법칙에 따르면 내부 에너지 변화는 계의 온도에 다음과 같이 유관하다.

${\displaystyle \Delta U=n\,c_{V}\,\Delta T}$,

이때 ${\displaystyle c_{V}}$는 어떤 일정한 부피에서의 비열이다.

마지막 두 방정식을 첫 방정식으로 나눠 버리면 다음과 같다.

${\displaystyle Q=n\,c_{V}\,\Delta T+n\,R\,\Delta T}$

${\displaystyle =n\,(c_{V}+R)\,\Delta T}$

${\displaystyle =n\,c_{P}\,\Delta T}$,

이때 ${\displaystyle c_{P}}$는 어떤 일정한 압력에서의 비열이다.

• 단열과정
• 등적과정
• 등온과정
• 다방과정
• 등엔탈피 과정

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