Ізотермічний процес
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Ізотермі́чний проце́с — це фізичний процес, під час якого температура не змінюється.
Ізотермічний процес відбувається достатньо повільно для того, щоб температура підтримувалася сталою завдяки теплообміну із середовищем. При ізотермічному стисненні тіло віддає тепло в середовище, при ізотермічному розширенні - вбирає тепло із середовища.
[ред.] Теорія ізотермічного процесу для ідеального газу
Згідно з рівнянням стану ідеального газу (або рівняння Клапейрона-Менделеєва), характеристики ідеального газу задовільняють рівність
,
де p - тиск, V - об'єм, m - маса, T - температура газу відповідно, μ - молярна маса газу, R - універсальна газова стала.
Газ сталої маси може перебувати в різних станах з різними параметрами:
Оскільки праві частини обох виразів однакові, то, порівнюючи їх ліві частини, отримаємо рівняння, справедливе для газу незмінної маси:
або
Останнє рівняння називають рівнянням Клапейрона (об'єднаним газовим законом).
Процеси, які відбуваються за незмінного значення одного з параметрів ідеального газу сталої маси m і молярної маси μ називають ізопроцесами. Оскільки жоден із параметрів газу не може бути строго фіксованим, то ізопроцес — це ідеалізована модель стану ідеального газу. Ізотермічним процесом називається процес, в якому маса газу, молярна маса газу та його температура є константами.
Якщо до ізотермічного процесу застосувати рівняння Клапейрона, то з урахуванням сталості температури T1 = T2 воно набуде вигляду
p1V1 = p2V2
або
p1V1 = const,
тобто, для деякої маси газу добуток тиску газу на об'єм за незмінної температури є сталою величиною. Цей закон (закон Бойля-Маріотта) справедливий для будь-яких газів, які можна вважати ідеальними, а також для їх сумішей.
Графічно залежність тиску газу від об'єму при умові незмінності температури можна зобразити у вигляді кривої - ізотерми. Прикладами ізотермічного процесу є процес стискання повітря компресором, або розширення під поршнем насоса газу внаслідок відкачування його з посудини.
![]() |
Це незавершена стаття з фізики. Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її. |