§ 5.8. Изотермический процесс.
Процесс в газе, который происходит при постоянной температуре, называется изотермическим.
Изотермический процесс в газе был изучен английским ученым Р. Бойлем и французским ученым Э. Мариоттом. Установленная ими опытным путем связь получается непосредственно из формулы (5.3) после сокращения на Т:
Рис. 5.3.
Формула (5.18) является математическим выражением закона Бойля — Мариотта: при постоянной массе газа и неизменной температуре давление газа обратно пропорционально его объему. Иначе говоря, в этих условиях произведение объема газа на соответствующее давление есть величина постоянная.
Соотношение (5.19) можно получить и из (5.7) или (5.8), так как при постоянном Тсправа в формулах (5.7) и (5.8) стоит постоянная величина. График зависимости
от V при изотермическом процессе в газе представляет собой гиперболу и называется изотермой. На рис. 5.3 изображены три изотермы для одной и той же массы газа, но при разных температурах Т.
Отметим еще, что из формулы (5.9) непосредственно вытекает, что при изотермическом процессе плотность газа изменяется прямо пропорционально давлению:
(Подумайте, как проверить закон Бойля — Мариотта на опыте.)