Как поддерживать постоянную температуру?

Нужен тепловой контакт с термостатом — телом большой теплоёмкости. При медленном расширении газ успевает обмениваться теплотой с термостатом.

Как вычислить работу при изотермическом процессе?

A = νRT·ln(V₂/V₁) = νRT·ln(p₁/p₂). Для вычисления нужен логарифм отношения объёмов или давлений.

Изотермический процесс

Изотермический процесс: T = const, ΔU = 0, Q = A. Вся подведённая теплота переходит в работу газа.

Средний уровеньОГЭЕГЭ

Формула

Альтернативные формы:

Обозначения

Символ	Величина	Единица СИ
Q	количество теплоты Теплота, подведённая к газу	$Дж$
A	работа газа Работа, совершённая газом	$Дж$
ΔU	изменение внутренней энергии Изменение внутренней энергии (равно нулю)	$Дж$
T	температура Постоянная температура процесса	$К$

Калькулятор

Найти:

работа газа (A), Дж

изменение внутренней энергии (ΔU), Дж

температура (T), К

Пояснение

При изотермическом процессе температура постоянна (T = const). Внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры, поэтому ΔU = 0. По первому закону Q = ΔU + A, откуда Q = A: вся подведённая теплота полностью превращается в работу расширения (или наоборот — при сжатии работа внешних сил переходит в теплоту).

Пример расчёта

Изотермическое расширение

Газ изотермически расширяется, совершая работу 500 Дж. Сколько теплоты он получил от нагревателя?

Дано:

A = 500 Дж