Изотермични процеси

Страницата е създадена на:19 октомври 2018 и редактирана на: 4 юни 2021

Термодинамични процеси, които протичат при постоянна температура се наричат изотермични процеси. Изотермичен процес се осъществява като се поставя системата в среда с постоянна температура, или устройство, което поддържа постоянна температура - термостат. В проста термодинамична система, която се характеризира само с три параметъра: обем, налягане и температура, при изотермичните процеси се променят обема и налягането.

За силно разреден газ (идеален газ) налягането е обратно пропорционално на обема:

$P=\frac{\mathit{const}}{V}$    или     $P.V=\mathit{const}$.

Това съотношение е известно като уравнение или закон на Бойл-Мариот. Графиката на зависимостта на налягането от обема при изотермичен процес се нарича изотерма. Изотермите на идеалния газ са хиперболи.

Опитът показва, че при "стайна" температура, когато се сгъстяват достатъчно (чрез свиване или напомпване, водещи до увеличаване на налягането), някои газове кондезират в течност, докато други не се превръщат в течност, колкото и да се увеличава налягането върху тях. Установено е, че за всеки газ съществува определена температура, наречена критична температура. Ако газът се сгъстява изотермично при температура по-висока или равна на критичната, той не преминава в течно състояние, но ако температурата е по-ниска от критичната му температура, когато налягането достигне определена стойност започва кондензация и част от газа се превръща в течност. Докато една част от веществото е в течно състояние, а друга - в газообразно, налягането остава постоянно. Тогава, ако продължи да се намалява обема, само се променя съотношението между течността и газа (парите) - количеството на течността се увеличава, а на газа - намалява; докато се стигне до толкова малък обем, че цялото количество газ се превръща в течност. В сравнение с газовете, течностите много по-трудно променят обема си, т.е. за да се намали малко обема на една течност трябва много силно да се увеличи налягането. Изотермата на течността е много по-стръмна отколкото на газа.

Предишна страница: Изобарни процеси

Следваща страница: Първи принцип на термодинамиката