Что такое изотермический процесс
Термодинамические процессы в физике характеризуются четырьмя параметрами:
- объемом;
- давлением;
- температурой;
- энергией.
Далее будут рассматриваться квазистатические процессы, в которых изменения происходят достаточно медленно позволяя давлению и температуре оставаться постоянными в любой точке системы.
Изотермическим процессом называется квазистатический процесс, в котором температура остается постоянной.
При изотермическом процессе давление и объем газа меняются в таком соотношении, чтобы его температура оставалась постоянной:
PV = nRT
- P - давление газа;
- V - объем газа;
- n - кол-во молей;
- R - универсальная газовая постоянная;
- T - температура.
График изотермического процесса показан ниже:
Область, ограниченная двумя вертикальными прямыми и верхней кривой, показывает работу, которую выполнила термодинамическая система для поддержания постоянной температуры газа:
W = nRTln(V1/V0)
Поскольку при изотермическом процессе температура газа постоянна, а его внутренняя энергия определяется формулой (3/2)nRT, то она также остается постоянной:
ΔU = 0 = Q-W Q = W
- ΔU - изменение внутренней энергии системы;
- Q - тепловая энергия;
- W - работа.
