Izotermikus folyamat
Számos izoterm a p-V-T diagram ideális gázára
Elvégzésére izoterm folyamat rendszer általában inkubátorba helyezzük (masszív test termikus egyensúlyban), amelynek hővezető képessége nagy, úgy, hogy a hőcserélő rendszer fordul elég gyorsan képest a folyamat áramlási sebessége és hőmérséklete a rendszer bármely pontján gyakorlatilag megegyezik a hőmérséklet termosztátot. Lehetőség van az izotermikus folyamatok másképp történő elvégzésére - hőforrások vagy hőcserélők felhasználásával, a hőmérséklet állandóságának vezérlése hőmérők segítségével. Az izotermikus folyamatok közé tartozik például egy folyadék forrása vagy egy szilárd anyag állandó nyomáson való megolvadása. Az izotermikus folyamat grafikonja az izoterma.
Ideális gázt egy állandó tömegű izotermikus folyamat számára a térfogatnyomásra kifejtett termék állandó (Boyle-Mariotte törvény). Ideális gázok izotermái a koordinátákban. V a hiperbolák. minél magasabb a folyamat hőmérséklete (lásd az ábrát).
Általában egy izotermikus folyamatban egy bizonyos mennyiségű Q hő (vagy hőt hoz létre) kommunikál a rendszerrel, és a rendszer külső A testeken elvégzi a munkát. Egy alternatív folyamat, amelyben a hőcserélés a környezetben hiányzik (a termodinamikai rendszer energiamérlegben van - a rendszer nem szívódik fel és nem termel hőt) az adiabatikus folyamatnak nevezik.
A szilárd testben és a legtöbb folyadékban az izotermikus folyamatok nagyon kevéssé változtatják a test térfogatát, hacsak nincs fázisátalakulás.
Az izotermikus folyamat termodinamika első törvényét a következőképpen írták:
ahol figyelembe vesszük, hogy a rendszer belső energiája nem változik az izotermikus folyamatban. Így az izotermikus folyamatban a rendszer által kapott összes hő a külső testeken végzett munkamódszeren keresztül teljesít.