Processos isotérmicos

Um processo termodinâmico que ocorre a uma temperatura constante é chamado de processo isotérmico.

A conversão de água fervente em vapor a uma temperatura constante de 100 graus Celsius é um exemplo de processo isotérmico. Da mesma forma, a conversão de água em gelo a 0 graus Celsius também é um processo isotérmico.

A mudança na energia interna é zero para esses processos, pois a temperatura não muda. Assim, usando a primeira lei da termodinâmica, o trabalho realizado é igual ao calor.

Agora, considere um sistema de gás ideal fechado em uma seringa de gás selada a uma temperatura constante.

Quando o êmbolo é empurrado lentamente de maneira controlada, o gás dentro da seringa é comprimido. O volume reduzido do gás provoca um aumento da pressão, porém a temperatura permanece constante.

A liberação do êmbolo de maneira controlada leva a uma expansão do gás a temperatura constante.

A curva pV para qualquer processo isotérmico é hiperbólica, uma vez que a pressão é inversamente proporcional ao volume para um gás ideal a uma temperatura constante.