Изотермический процесс (при постоянной температуре)

Процесс, происходящий с данной массой газа при постоянной температуре, называют изотермическим.

Сосуд с некоторой массой газа соединим с манометром. Объём сосуда можно изменять (рис. 39.9).

Если изменять объём газа медленно, то вследствие теплообмена с воздухом температура газа в сосуде остаётся всё время постоянной (равной температуре воздуха).
Изучая зависимость давления газа от его объёма при постоянной температуре, мы обнаружим, что
при изотермическом процессе произведение давления данной массы газа на его объём остаётся постоянным:

Это соотношение было установлено на опыте во второй половине 17-го века английским учёным Бойлем и французским учёным Мариоттом, поэтому его называют законом Бойля — Mapиoттa.

9. Объясните, почему закон Бойля — Мариотта можно сформулировать так: при постоянной температуре давление данной массы газа обратно пропорционально его объёму.

График зависимости давления данной массы газа от объёма при постоянной температуре называют изотермой (рис. 39.10). Это — гипербола. Из закона Бойля — Мариотта следует, что для двух состояний данной массы газа при постоянной температуре

Рис. 39.10

Например, если объём газа в 3 раза увеличился, то давление газа уменьшилось в 3 раза.

10. Изобразите графики изотермического процесса в координатах (р, Т) и (F, Т).

11. При изотермическом расширении объём данной массы газа увеличился в 2 раза.

а) Как изменилось давление газа?

б) Насколько уменьшилось давление газа, если начальное давление равно 105 Па?