Przemiana izotermiczna to przemiana termodynamiczna zachodząca przy stałej temperaturze gazu:
T = const
W czasie takiej przemiany temperatura nie zmienia się, ale mogą zmieniać się ciśnienie i objętość. Dla gazu doskonałego obowiązuje zależność:
p · V = const
czyli gdy objętość rośnie, ciśnienie maleje, a gdy objętość maleje, ciśnienie rośnie.
Jak rozpoznać na wykresach?
Na wykresie p-V przemiana izotermiczna ma postać krzywej hiperbolicznej. Jest to linia łagodniejsza niż adiabata.
Na wykresie T-s przemiana izotermiczna jest linią poziomą, ponieważ temperatura jest stała.
Cechy przemiany izotermicznej
- temperatura pozostaje stała,
- zmieniają się ciśnienie i objętość,
- gaz wymienia ciepło z otoczeniem,
- dla gazu doskonałego energia wewnętrzna nie zmienia się, jeśli temperatura jest stała.
Przykład w obiegu Carnota
W obiegu Carnota występują dwie przemiany izotermiczne:
- izotermiczne rozprężanie przy temperaturze źródła ciepła,
- izotermiczne sprężanie przy temperaturze chłodnicy.
W pytaniach egzaminacyjnych warto zapamiętać: jeśli na wykresie T-s odcinki są poziome, oznaczają one przemiany izotermiczne.