Proces izoterm

Proces izoterm

Relatia dintre variabilele de stare este data de legea lui Boyle-Mariotte (2.2): (pV)_T = const.

In ecuatia (4.39) care este diferentiala energiei interne avem si . Rezulta:

dU_T = 0 sau (4.54)

Conform relatiei (4.17), H = U + pV care pentru gaze perfecte devine:

H = U + RT (4.55)

rezulta:

dH_T = dU_T = 0      si (4.56)

Deci la gazele perfecte, energia interna si entalpia sunt functie numai de temperatura: U = f(T) si H = f(T).

Conform relatiilor (4.14) dU = dQ - pdV si (4.54) rezulta:

(4.57)

adica schimbul de caldura izoterm este egal si de semn opus cu lucrul de volum. Lucrul de volum se transforma cantitativ in caldura si invers.

Pentru un proces finit, se integreaza relatia (4.57) si inlocuind presiunea din ecuatia de stare a gazului perfect (2.23) pV = nRT, se obtine:

(4.58)

Tinand cont de relatiile (4.13) dU = dQ + dW, (4.54) dU_T=0 si legii Boyle-Mariotte (2.4) p₁V₁ = p₂V₂, rezulta pentru lucrul de volum in transformarea izoterma a gazului perfect:

(4.59)

In procesul izoterm, lucrul mecanic si caldura depind numai de starea initiala si finala a gazului perfect.