Izoterm állapotváltozás

Az izoterm állapotváltozás vagy izoterm folyamat olyan állapotváltozás, amely során a termodinamikai rendszer hőmérséklete nem változik.

Az állandó hőmérsékletű állapotváltozás a nyomás-fajtérfogat diagramban egyenlő szárú hiperbolával ábrázolható, mivel az egyetemes gáztörvényből felírható:

$p \cdot V = R \cdot T = konst. \,$

Az állapotváltozás két végpontján mérhető állapotjelzők közötti összefüggés:

$\frac {p_1}{p_2} = \frac {V_2}{V_1} \,$

Izoterm állapotváltozás esetén az entalpia és a belső energia nem változik. Ez úgy lehetséges, ha a gáz tágulásakor a terjeszkedéshez szükséges munkával azonos mennyiségű hőt közlünk a rendszerrel. (Ellenkező esetben a gáz lehűlne.) A gáz összenyomásakor viszont a közeg felmelegedne, ezért hogy az eredeti hőmérsékletet megtartsa, le kell hűteni. A külső munka, illetve a közölt vagy elvont hő nagysága egységnyi tömegű közegre:

$q_{12} = L = \int_{1}^{2} p ~ dV = R\cdot T ~ \ln \frac {V_2}{V_1} = R\cdot T ~ \ln \frac {p_1}{p_2} = T\cdot (s_2-s_1)$

Források

• Pattantyús Gépész- és Villamosmérnökök Kézikönyve 2. kötet. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1961.