WikiDer > Isothermer Prozess

Isothermen von a ideales Gas. Die geschwungenen Linien zeigen die Beziehung zwischen Druck (auf der vertikalen Achse) und Volumen (auf der horizontalen Achse) bei unterschiedlichen Temperaturen: je weiter von der Ursprung, desto höher die Temperatur.

EIN isothermer Prozess ist ein thermodynamisch Prozess, bei dem die Temperatur von a System bleibt konstant: ΔT = 0. Während eines isothermen Prozesses tritt eine Änderung in Arbeit oder Energiewährend die Temperatur gleich bleibt. Der Temperaturerhalt ist beispielsweise möglich, weil ein ständiger Austausch von Wärme ist mit einem externen Reservoir, a thermisches Gleichgewicht.

Beispiele

Ein Beispiel ist es schmelzen von Eis wenn es Koch von Wasser. Ein anderes Beispiel ist es Kompresse oder erweitern a Gas im freien Wärmeaustausch mit der Umgebung. Dieses letzte Beispiel ist nicht ganz rein, da nur bei einer Temperaturdifferenz Wärme ausgetauscht werden kann. Unter der Annahme, dass der Temperaturanstieg gering ist und der Wärmeaustausch mit der Umgebung relativ einfach ist, ist der Prozess jedoch annähernd isotherm.

Die Arbeit des Gases bei der Expansion oder Kompression vom Zustand A in den Zustand B beträgt:

${displaystyle W_{A o B}=int _{A}^{B}p,mathrm {d} V=int _{A}^{B}{nRT über V}mathrm {d} V}$

Die zweite Gleichheit basiert auf der Allgemeines Gasrecht:

${Anzeigestil pV=nRT}$

Da der Prozess isotherm ist, entspricht die geleistete Arbeit auch dem Wärmeaustausch mit der Umgebung. So dass:

${displaystyle Q_{A o B}=W_{A o B}=n,R,T,ln left({V_{B} over V_{A}}ight)=n,R,T,ln left({p_ {A} über p_{B}}Nacht)}$

In diesen Formeln:

• ${displaystyle Q_{A oder B}}$ die Summe Wärme das wird geliefert (oder entfernt, wenn das Ergebnis negativ ist)
• ${Displaystil W_{A oder B}}$ die Summe Arbeit das wird durchgeführt
• ${displaystyle p}$ das Druck irgendwann
• ${Anzeigestil T}$ die Konstante) Temperatur
• ${displaystyle n}$ die Anzahl der Maulwurf Gas
• ${Anzeigestil V}$ es Volumen des Gases
• ${Anzeigestil R}$ das Gaskonstante eines idealen Gases

Mit dem allgemeinen Gasgesetz lässt sich die Formel noch umschreiben zu:

${displaystyle W_{A o B}=p_{A}cdot V_{A}cdot ln left({V_{B} over V_{A}}ight)=p_{A}cdot V_{A}cdot ln left({ p_{A} über p_{B}}Nacht)}$

${displaystyle W_{A o B}=p_{B}cdot V_{B}cdot ln left({V_{B} over V_{A}}ight)=p_{B}cdot V_{B}cdot ln left({ p_{A} über p_{B}}Nacht)}$

Siehe auch

• Isotherm
• isobarer Prozess
• isochorer Prozess