Aspekty fizyki

Przemiana izotermiczna

Jeśli proces zachodzi w stałej temperaturze, czyli T=const., to taką przemianę nazywa się przemianą izotermiczną.
Z równania stanu gazu wynika, że w przemianie tej ciśnienie gazu jest odwrotnie proporcjonalne do jego objętości, bowiem dla danej masy gazu wyrażonej w molach:
p= const./V
ZwiÄ…zek ten nazywany jest prawem Boyle'a Mariotte'a.

Dlaczego ciśnienie gazu w stałej temperaturze maleje podczas zwiększania jego objętości?
Dzieje się tak dlatego, że maleje liczba cząsteczek zawartych w jednostce objętości - średnia częstość uderzeń w ścianki naczynia jest mniejsza, maleje więc wartość siły parcia gazu na ścianki.
p1V1=p2V2.

Praca przemiany izotermicznej gazu doskonałego, jeżeli objętość zmieni się od V1 do V2 W= RT*ln*(V2/V1)

Na wykresie zależności ciśnienia od objętości, pole pod wykresem liczbowo jest równe wykonanej przez gaz pracy.
Zacieniony obszar odpowiada pracy wykonanej przez 1 mol tlenu, który w stałej temperaturze T równej 310 K rozszerza się od objętości Vpocz do Vkońc.

Ciepło przemiany można wyznaczyć stosując I zasadę termodynamiki
Q= W= RT ln*(V2/V1)
Energia wewnętrzna gazu doskonałego podczas przemiany izotermicznej (Δ T=0) nie ulega zmianie, ponieważ ΔU=m cV ΔT=0.