Het drukvolume diagram van een isothermisch proces.
isothermisch verwijst naar een proces waarbij een systeem verandert—of het nu Druk, volume en/of inhoud is—zonder dat de temperatuur verandert. Vanuit het oogpunt van de eerste wet van de thermodynamica betekent dit dat de interne energie van het systeem onveranderd is, aangezien temperatuur Een maat is voor de gemiddelde kinetische energie van moleculen binnen het systeem., Dit ziet er dan uit als:
en bijgevolg
waarin:
- de verandering in interne energie
- is warmte
- is werk
wat deze vergelijkingen betekenen is dat de werkinvoer naar een systeem precies moet worden gecompenseerd door een warmteafgifte, en vice versa. Als een geïsoleerde container met lucht wordt gecomprimeerd (het verminderen van het volume, positieve waarde), dan moet de warmte uit het systeem worden verwijderd in overeenstemming (negatieve waarde). Als een container daarentegen mag uitzetten (negatief), moet er warmte aan het systeem worden toegevoegd om de temperatuur constant te houden., Om werk te berekenen, moet een integratie worden gedaan om de formule . Dit kan ook worden beschouwd als het berekenen van de oppervlakte onder de curve. Echter, vanwege de vorm van de curve, het is niet zo eenvoudig van een berekening—in vergelijking met een isobarisch proces, bijvoorbeeld., De onderstaande formule is de integrale vergelijking, en wordt het berekenen van het werk voor een isotherm proces:
waar:
- is het nummer van mollen
- is de ideale gasconstante
- de eerste druk
- is het uiteindelijke volume
Het Carnot rendement uitleggen van de maximale thermische efficiëntie van een thermische motor is afgeleid met behulp van isotherme processen, waarin een thermodynamische cyclus is voltooid met het gebruik van 2 isotherme en 2 adiabatische processen., Faseveranderingen zijn een voorbeeld van isothermische processen, aangezien de temperatuur constant blijft totdat de faseverandering is voltooid.
de volgende video van UC Berkley ‘ s chemistry department legt het idee uit van een isothermisch proces met visuals.