Tryckprocesser

Tryckprocesser är termodynamiska processer där trycket hos ett system spelar en central roll. De beskriver hur tryck, volym och temperatur förändras när systemet utbyter värme med omgivningen eller gör arbete mot den. Inom termodynamiken används ofta beteckningar såsom isobarisk, isokorisk, isotermisk och adiabatisk för olika sätt att trycket ändras under processen. Dessa processer är centrala inom teknik och naturvetenskaper när energiomvandling och energitransport sker i maskiner, reaktorer och geologiska system.

En isobarisk process uppstår vid konstant tryck och kan leda till volymsändring; arbete utfört av systemet blir W = P ΔV. En isokorisk (konstant volym) process har inget boundary work; därmed är arbetsutbytet noll och värmetillförseln Q ökar eller minskar inuti systemet enligt ΔU. En isotermisk process vid konstant temperatur, särskilt för idealgas, följer PV = konstant; arbetet är W = nRT ln(V2/V1) och för idealgas är ΔU = 0, så Q = W. En adiabatisk process avskär värmeutbyte (Q = 0) och följer PV^γ = konstant; temperatur och volym förändras enligt TV^{γ-1} = konstant. En polytrop process följer PV^n = konstant med olika n som beskriver olika material- och värmeförhållanden.

Användningar av tryckprocesser finns i motorer och kyl-/värmepumpar, i kemiska reaktorer och i geologiska och geofysiska sammanhang. Analys av tryck- och volymsförändringar sker ofta i ett PV-diagram där olika processer illustreras. Praktisk mätning av tryck kräver instrument som manometer eller trycktransducer, och exakt modellering av processer kräver termodynamikens lagar och tillståndsekvationer.