等溫過程檢視原始碼討論檢視歷史
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等溫過程（isothermal process）是熱力學過程的一種，其中系統的溫度不變：ΔT = 0。一個系統與外界的熱源（熱浴）接觸，而過程進行得足夠緩慢，使得系統不斷通過熱交換把溫度調整為與熱源的溫度相同，則這個過程就是等溫過程。還有另一種情況，如果系統與外界沒有熱交換（Q = 0），則稱為絕熱過程。
考慮一個理想氣體[1] ，溫度只與內能有關，是分子的平均動能的函數。如果內能不變，溫度也不變。設物質的量（n）為常數。
- \Delta U = n R \Delta T = 0 \,
根據理想氣體狀態方程，這意味着：
- \Delta (P V) = 0 \,
所以
- P_i V_i = P V = P_f V_f \,
其中 P_i 和 V_i 是初狀態的壓強和體積， P_f 和 V_f 是末狀態的壓強和體積，變量P和V分別表示等溫過程中任何狀態的壓強和體積。
在P-V，等溫線是雙曲線，漸近線為V軸和P軸。這與以下的方程相對應：
- P = {n R T \over V} \,
根據熱力學第一定律，理想氣體的等溫線也由以下的條件決定：
- Q = W \,
其中W是系統所做的功。這意味着，在等溫過程中，所有系統從外界所接受的熱量，完全轉變為系統對外界所做的功。也就是說，所有進入系統的能量都回到外面了；因此系統的內能和溫度不變。
把過程分割為許多微觀過程，則在其中一個微觀過程中，系統所做的功dW為：
- dW=Fdx=PSdx=PdV
所以，從A到B系統所做的總功，就是這個方程的積分：
- W_{A\to B}=\int_{V_A}^{V_B}dW=\int_{V_A}^{V_B}PdV
根據理想氣體狀態方程，
- W_{A\to B}=\int_{V_A}^{V_B}PdV=\int_{V_A}^{V_B}\frac{nRT}{V}dV=nRT\ln{\frac{V_B}{V_A}}
所以，在等溫過程中，有以下的方程：
- W_{A\to B}=Q=nRT\ln{\frac{V_B}{V_A}}