Изотермическое изменение состояния

Сравнение изотермического и изэнтропического изменения состояния на pV-диаграмме

Изотермическое изменение состояния является термодинамическим изменением состояния , в котором температура остается неизменной:

${\ displaystyle T = {\ text {const.}} \ quad \ Leftrightarrow \ quad T_ {1} = T_ {2}}$

В нем обозначают и температуры до и после изменения состояния. Когда газ сжимается, теплота сжатия должна рассеиваться, а при расширении - добавляться теплота ( адиабатическое изменение состояния ) . Примерно этого можно достичь с помощью тепловой бани . ${\ displaystyle T_ {1}}$${\ displaystyle T_ {2}}$

Идеальный газ

В соответствии с законом Бойля-Мариотта , то термическое уравнение состояния и калорийность уравнение состояния в идеальном газе , произведение давления и объема , а также внутренней энергии остается постоянной при постоянной температуре . С на сумму от вещества рассматриваемого газа и для универсальных газовых постоянная это следующим образом : ${\ displaystyle T}$ ${\ displaystyle p}$ ${\ displaystyle V}$ ${\ displaystyle U}$${\ displaystyle n}$${\ displaystyle R}$

${\ displaystyle p \ cdot V = n \ cdot R \ cdot T = {\ text {const.}} \ quad \ Leftrightarrow \ quad p \ sim {\ frac {1} {V}}}$.

Из этого также следует, что давления обратно пропорциональны соответствующим объемам:

${\ displaystyle {\ frac {V_ {1}} {V_ {2}}} = {\ frac {p_ {2}} {p_ {1}}}}$

Для проделанной работы применимо следующее к изотермическому сжатию или расширению молей идеального газа: ${\ Displaystyle \ W}$${\ displaystyle n}$

${\ Displaystyle \ W = N \, R \, T_ {1} \ ln \ left ({\ frac {V_ {1}} {V_ {2}}} \ right) = n \, R \, T_ {1 } \ ln \ left ({\ frac {p_ {2}} {p_ {1}}} \ right) = p_ {1} \, V_ {1} \ ln \ left ({\ frac {V_ {1}} {V_ {2}}} \ right)}$.

Потому что есть . Согласно первому закону термодинамики ( ) следует, что подводимое или отводимое тепло напрямую соответствует выполняемой работе ( ). ${\ displaystyle T_ {2} = T_ {1}}$${\ displaystyle \ Delta U = 0}$${\ displaystyle \ Delta U = Q + W}$${\ Displaystyle \ Q = -W}$

Смотри тоже

• Уравнение Джонсона-Меля-Аврами-Колмогорова ,
• двигатель Стирлинга

веб ссылки