Закон Бойля-Мариотта (изотермический процесс)
Изотермическим процессомназывают изменение состояния газа, при котором его температура остаётся постоянной.
Для неизменной массы газа при постоянной температуре произведение давления газа на объем есть величина постоянная:
\[pV=const\]
Этот же закон можно переписать в другом виде (для двух состояний идеального газа):
\[p_1V_1=p_2V_2\]
Этот закон следует из уравнения Менделеева – Клапейрона:
\[pV=const=\frac{m}{\mu}RT\]
Очевидно, что при неизменной массе газа и при постоянной температуре правая часть уравнения остается постоянной величиной.
Графики зависимости параметров газа при постоянной температуре называются изотермами.
Обозначив константу буквой k_1, запишем функциональную зависимость давления от объема при изотермическом процессе:
\[p=\frac{k_1}{V}\]
Видно, что давление газа обратно пропорционально его объему. Графиком обратной пропорциональности, а, следовательно, и графиком изотермы в координатах (P,V) является гипербола (рис.1, а). На рис.1 б) и в) представлены изотермы в координатах \left(P,T\right) и \left(V,T\right) соответственно.
Графики изотермических процессов в различных координатах
Рис.1. Графики изотермических процессов в различных координатах