Proceso isotérmico

Un proceso isotérmico é unha transformación termodinámica onde a temperatura é mantida constante.

Cando un gas perfecto evolúe isotermicamente dun estado A até un estado B, a presión e o volume varían conforme a Lei de Boyle-Mariotte:

onde  e  representan a presión e o volume do estado A e  e  representan a presión e o volume do estado B.

A expansión isoterma dun gas ideal pódese levar a cabo colocando o gas en contacto térmico con outro sistema de capacidade calorífica moi grande e á mesma temperatura que o gas; estoutro sistema coñécese como foco quente. Deste xeito, a calor transfírese moi lentamente, permitindo que o gas se expanda realizando traballo. Como a enerxía interna dun gas ideal só depende da temperatura e esta permanece constante na expansión isoterma:


pero de acordo coa lei dos gases ideais:

polo que

miniatura|dereita|Several isotermas dun gas ideal nun diagrama p-v

Unha curva isoterma é unha liña que sobre un diagrama representa os valores sucesivos das diversas variables dun sistema nun proceso isotermo. As isotermas dun gas ideal nun diagrama P-V, chamado diagrama de Clapeyron, son hipérboles equiláteras, cuxa ecuación é P*V = constante. Se n é u número de moles e R a constante dos gases:



pero pola Primeira Lei da Termodinámica, a calor tomada do foco é igual ao traballo realizado polo gas:



Nunha evolución infinitesimal:

Polo que o traballo total é a integración desta ecuación:

e pola ecuación do gas ideal:

Polo que, en procesos isotérmicos:

 Véxase tamén 
 Gas perfecto
 Lei de Boyle-Mariotte

Categoría:Termodinámica