Процесс изменения состояния термодинамической системы макроскопических тел при постоянной температуре называется изотермическим

.

Для поддержания температуры газа постоянной необходимо, чтобы он мог обмениваться теплотой с большой системой – термостатом. Термостатом может служить атмосферный воздух, если температура его заметно не меняется на протяжении всего процесса. Когда необходимо продать аварийный авто www.sprosavto66.ru.

Из уравнения состояния идеального газа (4

) следует, что при постоянной температуре Т

и неизменных значениях массы газа m

и его молярной массы M

произведение давления Ргаза на его объем V

должно оставаться постоянным:

PV = const

при T = const

Для газа данной массы произведение давления газа на его объем постоянно, если температура газа не меняется.

Изотермический процесс можно осуществить, например, путем изменения объема газа при постоянной температуре.

Этот закон экспериментально был открыт английским ученым Р. Бойлем (1627-1691) и несколько позже французским ученым Э. Мариоттом (1620-1684). Поэтому он носит название закона Бойля – Мариотта.

Закон Бойля – Мариотта справедлив для любых газов, а также и для их смесей (например, для воздуха). Лишь при давлениях, в несколько сотен раз больших атмосферного, отклонения от этого закона становятся существенными.

Зависимость давления газа от объема при постоянной температуре графически изображается кривой, которая называется изотермой

. Изотерма газа изображается обратно пропорциональную зависимость между давление и объемом.

Кривая такого рода называется гипербола (рис.1

).

Рис.1

График зависимости между давлением и объемом газа при постоянной температуре

Разным постоянным температурам соответствуют различные изотермы. При повышении температуры давление согласно уравнению состояния (4

) увеличивается, если V

=

const

. Поэтому изотерма, соответствующая более высокой температуре , лежит выше изотермы, соответствующей более низкой температуре .

В системах координат p

,

T

(рис.2

) и V

,

T

(рис.3

) изотермический процесс изображается прямой, параллельной соответственно оси p

или V

. Эти прямые также изотермы. Третий параметр (V

или p

) не сохраняет вдоль них постоянного значения.

Рис.2

График изотермического процесса в координатах p,T

Рис.3

График изотермического процесса в координатах V,T

Изотермический процесс протекает медленно, так как он обусловлен теплообменом с окружающей средой.