Presiunea volumul diagrama unui proces izoterm.
izoterma se referă la un proces în care un sistem se schimbă—Fie că este vorba de presiune, volum și/sau conținut—fără schimbarea temperaturii. Din punctul de vedere al primei legi a termodinamicii, aceasta înseamnă că energia internă a sistemului este neschimbată, deoarece temperatura este o măsură a energiei cinetice medii a moleculelor din sistem., Asta arată:
prin urmare,
unde:
- este variația energiei interne
- e căldură
- este de lucru
Ce aceste ecuații să spun este că lucrările de introducere a unui sistem trebuie să fie exact echilibrată de o ieșire de căldură, și vice-versa. Dacă un recipient izolat care conține aer este comprimat (scăderea volumului său, valoarea pozitivă), atunci căldura trebuie îndepărtată din sistem în conformitate (valoare negativă). În schimb, dacă un recipient este lăsat să se extindă (negativ), atunci trebuie adăugată căldură în sistem pentru a menține temperatura constantă., Pentru a calcula munca, trebuie făcută o integrare cu formula . Acest lucru poate fi, de asemenea, gândit ca calculând zona de sub curbă. Cu toate acestea, datorită formei curbei, nu este la fel de simplu de calcul—în comparație cu un proces izobaric, de exemplu., Formula de mai jos este integrat ecuația, și va calcula pentru orice proces izoterm:
în cazul în care:
- este numărul de moli
- este o constantă de gaz ideal
- este presiunea inițială
- este volumul final
randamentul ciclului Carnot explicarea eficiență termică maximă a unui motor termic este derivat prin utilizarea izoterma de procese, în care un ciclu termodinamic este completat cu utilizarea de 2 izoterme și 2 procese adiabatice., Schimbările de fază sunt un exemplu de procese izoterme, deoarece temperatura rămâne constantă până la finalizarea schimbării de fază.
următorul videoclip de la Departamentul de chimie al UC Berkley explică ideea unui proces izotermic cu efecte vizuale.