Приведем закон, описывающий этот процесс, и его график в координатах (P,V). Рассмотрев два состояния идеального газа 1 и 2, получим
Рис. 1.5. График изотермического процесса (изотерма) |
= const –
– закон Бойля-Мариотта
График изотермического процесса в координатах (P,V) представлен на рис. 1.5.
Так как T = const, то т.е.
dU = 0 - изменение внутренней энергии газа при изотермическом процессе равно нулю.
Тогда
dQ = dA - первое начало термодинамики при
изотермическом процессе.
Таким образом, при изотермическом процессе вся теплота, сообщенная газу, идет на работу, совершаемую газом: Q = A.
Вычислим работу, совершаемую газом при изотермическом процессе. Используя уравнение Менделеева-Клапейрона: представим элементарную работу в виде:
Тогда
, т.е.
– работа, совершаемая газом при изотермическом процессе.
Учитывая то, что при изотермическом процессе работу можно вычислить также по формуле:
.
На графике изотермического процесса в координатах (P,V) работа, совершаемая газом, численно равна площади под кривой, описывающий изотермический процесс (рис. 1.6).