Ізотермічний процес – коротко

Розглянемо процес, який відбувається при постійній температурі.

Ізотермічним називають процес зміни стану термодинамічної системи, що відбувається при постійній температурі.

Такий процес можна здійснити, якщо повільно стискати поршнем газ, що знаходиться в циліндрі (рис. 80). При повільному стисканні теплообмін між газом і навколишнім повітрям встигає відбуватися, і температура газу залишається незмінною.

Одержимо рівняння, яким можна описати зміна стану ідеального газу при ізотермічному процесі. Для цього запишемо рівняння Клапейрона.

Тиск газу даної маси при незмінній температурі обернено пропорційно його об’єму; або добуток тиску газу даної маси і його об’єму при незмінній температурі є величина постійна.

Графіком залежності тиску газу від його об’єму при постійній температурі – изотермой – є гіпербола (рис. 81).

Залежність тиску газу даної маси від його об’єму при постійній температурі можна пояснити на основі молекулярно-ки-нетической теорії будови речовини. Дійсно, вам вже відомо, що тиск газу на стінки посудини тим більше, чим більше концентрація його молекул. При зменшенні об’єму концентрація молекул зростає, отже, збільшується тиск газу; при збільшенні обсягу концентрація молекул і тиск газу збільшуються.

Це означає, що при ізотермічному процесі кількість теплоти, передане системі, йде на здійснення системою роботи проти зовнішніх сил. При цьому, якщо система отримує деяку кількість теплоти, то вона розширюється і здійснює позитивну роботу. Якщо система віддає деяку кількість теплоти, то вона стискається і здійснює негативну роботу. Інакше кажучи, якщо газ стискають ізотермічні, то він віддає деяку кількість теплоти.

Закон Бойля-Маріотта застосуємо до ідеального газу, т. Е. Має ті ж межі застосування, що і модель ідеального газу: непридатний при низьких температурах і високих тисках.

Посилання на основну публікацію