Изотермические процессы

Термодинамический процесс, протекающий при постоянной температуре, называется изотермическим процессом.

Преобразование кипящей воды в пар при постоянной температуре 100 градусов Цельсия является примером изотермического процесса. Точно так же превращение воды в лед при температуре 0 градусов Цельсия также является изотермическим процессом.

Изменение внутренней энергии для этих процессов равно нулю, так как температура не меняется. Таким образом, используя первый закон термодинамики, выполняемая работа приравнивается к теплоте.

Теперь рассмотрим идеальную газовую систему, заключенную в герметичный газовый шприц при постоянной температуре.

Когда поршень медленно нажимается контролируемым образом, газ внутри шприца сжимается. Уменьшенный объем газа вызывает повышение давления, однако температура остается постоянной.

Контролируемое отпускание поршня приводит к расширению газа при постоянной температуре.

Кривая pV для любого изотермического процесса является гиперболической, так как давление обратно пропорционально объему для идеального газа при постоянной температуре.