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Isobare Zustandsänderung: Prozesse unter konstantem Druck

Isobar steht für gleich bleibenden Druck. Zu unterscheiden sind die Begriffe "isobare Zustandsänderung" und "Isobaren" in Chemie, Physik, Meteorologie und Technik. In der Kernphysik werden Nuklide je nach dem Verhältnis von Massenzahl und Kernladungszahlen in Isotone, Isotope und Isobare eingeteilt. Eine weitere bekannte Anwendung des Begriffs ist die Isobarenkarte aus der Meteorologie, die mit Linien gleichen Luftdrucks Wetterdaten sichtbar macht.

Als isobare Zustandsänderung werden Prozesse in einem System bezeichnet, bei denen der Druck konstant bleibt. Im technischen Kontext gelten die Gesetzmäßigkeiten einer isobaren Zustandsänderung, wenn bei einem Prozess der Druck des Arbeitsmittels gleich bleibt. Im Gegensatz dazu laufen isotherme Prozesse bei gleichbleibender Temperatur ab, wobei es ohne Änderungen des Volumens zu Druckänderungen kommt.

 

 

Bedeutung in der Praxis                                                                          

Ein isobarer Prozess erfolgt beispielsweise mit ausreichender Näherung bei Wärmezu- oder -abfuhr in Wärmeüberträgern. Ein anderes Beispiel ist der Idealprozess des Dieselmotors während der Einspritzperiode.

Damit die Wärmezufuhr oder der Entzug von Wärmeenergie unter isobaren Bedingungen stattfindet, muss das Arbeitsmedium die Möglichkeit haben, sich auszudehnen oder sein Volumen zu verringern. Bei einer isobaren Kompression bzw. Expansion verändert sich daher demzufolge das Volumen.

 

 

Das Ausdehngefäß gewährleistet isobare Ausdehnung und Kompression

Ein stabiler Systemdruck ist sehr wichtig für die Funktion von wasserführenden Heizungen. Das Ausdehngefäß sorgt mit seinem veränderlichen Volumen dafür, dass die Erwärmung und die damit verbundene Ausdehnung des Heizwassers im Heizkreis isobar abläuft.

Auch bei Wärmepumpen spielen isobare Prozesse eine Rolle. Die Erwärmung bzw. Abkühlung des Kältemittels im klassischen Wärmepumpen-Prozess ist ein isobarer Prozess.

 

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