Przemiana izobaryczna oznacza, że w trakcie procesu ciśnienie pozostaje stałe (p = const). Na wykresie p‑v taki proces przedstawia się jako odcinek przebiegający przy jednym poziomie ciśnienia, a zmienia się objętość właściwa (v).
W zadaniu trzeba nie tylko rozpoznać, że proces jest izobaryczny, ale przede wszystkim ustalić, w jakim obszarze stanu czynnika znajduje się odcinek między punktami 3 i 4. W termodynamice wody i pary kluczowa jest tzw. kopa nasycenia (obszar ograniczony krzywymi nasycenia), która rozdziela:
- fazę ciekłą (po stronie cieczy, przed osiągnięciem stanu nasycenia),
- parę wilgotną (mieszaninę cieczy i pary pod kopułą nasycenia),
- parę nasyconą suchą (na granicy kopuły – jako stan nasycenia po stronie pary),
- parę przegrzaną (poza kopułą, po stronie pary przy większej temperaturze niż temperatura nasycenia dla danego ciśnienia).
Skoro odcinek 3–4 na załączonym wykresie p‑v znajduje się poza obszarem nasycenia, po stronie pary, to odpowiada stanowi pary przegrzanej. W tym obszarze czynnik jest jednofazową parą, a nie mieszaniną cieczy i pary.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe?
- "Pary nasyconej suchej" dotyczy stanu dokładnie na granicy nasycenia; nie opisuje odcinka przebiegającego w obszarze przegrzania.
- "Pary wilgotnej" dotyczy mieszaniny cieczy i pary, czyli obszaru pod kopułą nasycenia; nie pasuje do obszaru poza kopułą.
- "Fazy ciekłej" dotyczy cieczy (zwykle po lewej stronie kopuły); gdy punkty leżą po stronie pary, nie można tego przypisać do cieczy.
Wskazówka egzaminacyjna: przy pytaniach o "jaki układ gaz‑ciecz" zawsze najpierw ustal, czy punkt/odcinek leży w kopule nasycenia (para wilgotna), na jej granicy (para nasycona sucha) czy poza nią (para przegrzana lub ciecz).
