Изотермический процесс

Дано: параметры начального состояния p₁, v₁, давление конечного состояния p₂ (p₂ > p₁).

Определить: недостающие термические параметры T₁ и v₂, работу и теплоту процесса (w, l, q).

Изотермический процесс, построенный на основании исходных данных (p₁, v₁, p₂) в диаграммах p - v и T - s, представлен на рис. 4.7 и 4.8.

Из уравнения состояния для точки 1 определяет-

ся температура T = p₁^.v₁ / R. Сравнение уравнений состояния для точек 1 и 2 при условии T₁ = T₂ = T = const (p₁^.v₁ = RT, p₂^.v₂ = RT) дает связь между давлением и объемом в изотермическом процессе:

,

(4.38)

из которой можно определить удельный объем v₂.

Формулы для расчета работы и теплоты изотермического процесса получены на основании уравнений:

.

Для идеального газа при T = const имеем

,	(4.39)
,	(4.40)
.

Для расчета теплоты (работы) изотермического процесса можно использовать формулы

,	(4.41)
.	(4.42)

Работа и теплота изотермического процесса в p - v- и T - s- диаграммах представлена заштрихованными площадями. Равенство работ w и l подтверждается симметрией изотермы относительно осей координат. Работа процесса w < 0, т.к. v₂ < v₁; работа l < 0, поскольку p₂ > p₁; теплота отводится (q < 0), т.к. s₂ < s₁.