等溫過程

等溫過程  是熱力學過程的一種 ， 其中系統的溫度不變 ： ΔT = 0 。 一個系統與外界的熱庫接觸 ， 而過程進行得足夠緩慢 ， 使得系統不斷通過熱交換把溫度調整爲與熱庫的溫度相同 ， 則這個過程就是等溫過程 。 還有另一種情況 ， 如果系統與外界沒有熱交換 （ Q = 0 ） ， 則稱爲絕熱過程 。 考慮一個理想氣體 ， 內能只與溫度有關 ， 是分子的平均動能的函數 。 如果內能不變 ， 溫度也不變 。 設物質的量 （ n ） 爲常數 。 根據理想氣體狀態方程 ， 這意味着 ： 所以 其中和是初狀態的壓強和體積 ， 和是末狀態的壓強和體積 ， 變量P和V分別表示等溫過程中任何狀態的壓強和體積 。 在P - V圖中 ， 等溫線是雙曲線 ， 漸近線爲V軸和P軸 。 這與以下的方程相對應 ： 根據熱力學第一定律 ， 理想氣體的等溫線也由以下的條件決定 ： 其中W是系統所做的功 。 這意味着 ， 在等溫過程中 ， 所有系統從外界所接受的熱量 ， 完全轉變爲系統對外界所做的功 。 也就是說 ， 所有進入系統的能量都回到外面了 ； 因此係統的內能和溫度不變 。 把過程分割爲許多微觀過程 ， 則在其中一個微觀過程中 ， 系統所做的功dW爲 ： 所以 ， 從A到B系統所做的總功 ， 就是這個方程的積分 ： 根據理想氣體狀態方程 ， 所以 ， 在等溫過程中 ， 有以下的方程 ：