Izoterminis procesas

Idealiųjų dujų kreivė, vaizduojanti pastovios temperatūros dujų slėgio priklausomybę nuo tūrio. Fizikoje vadinama ši kreivė vadinama izoterma.

Izoterminis procesas - pastovios masės dujų būsenos kitimas esant pastoviai temperatūrai ($T=const$). Tada iš idealiųjų dujų būsenos lygties išplaukia, kad tam tikros masės dujų slėgio ir tūrio sandauga yra pastovi:

$pV={m \over M}RT=const,$

kur

p - slėgis;

V - tūris;

m - medžiagos masė;

M - molio masė;

R - universalioji dujų konstanta.

Šį dėsnį atrado prancūzų mokslininkai Robertas Boilis ir Edmas Mariotas, todėl jis dar vadinamas Boilio ir Marioto dėsniu. Jis teigia, kad tam tikros masės dujų slėgio ir tūrio sandauga yra pastovi, kai temperatūra nekinta:

$p_{1}V_{1}=p_{2}V_{2}.$

Boilio ir Marioto dėsnis tinka bet kurios rūšies dujoms, taip pat ir jų mišiniams. Boilio ir Marioto dėsnį gamtoje įžvelgti nesunku. Pavyzdžiui, kylančių į vandens paviršių oro burbulų tūris didėja, nes slėgis vandens telkinio paviršiuje yra mažesnis negu dugne. Tačiau slėgio ir tūrio sandauga išlieka pastovi.

Boilio ir Marioto dėsnio patikrinimas

Šį dėsnį galima patikrinti bandymais. Reikia pirmiausia išmatuoti cilindre esančių dujų pradinės būsenos parametrus: slėgį $p_{1}$ ir tūrį $V_{1}$, tada dujas išretinti nekeičiant temperatūros ir išmatuoti naujos būsenos parametrus: slėgį $p_{2}$ ir tūrį $V_{2}$. Apskaičiavę sandaugas $p_{1}V_{1}$ ir $p_{2}V_{2}$, įsitikintume, kad izoterminio proceso metu dujų slėgis yra atvirkščiai proporcingas jų tūriui:

$p={const \over V}.$

Ši priklausomybė grafiškai vaizduojama abscisių ašyje atidedant tūrio V vertes, ordinačių ašyje - slėgio p vertes. Gauta kreivė (žiurėti grafiką dešnėje) matematikoje vadinama hiperbole. Fizikoje - izoterma.