이상기체의 등온과정

이상기체의 등온과정은 압력과 부피는 변하고 온도는 변하지 않는 과정이다.

 

다음 그림의 왼쪽 그림에서 피스톤이 팽창하면 피스톤의 온도가 내려간다. 피스톤을 서서히 움직여 온도변화가 없도록 압축 또는 팽창하는 것을 등온과정이라고 한다.

 

 

위와 같이 온도 변화가 없는 등온과정에서는 외부로 나가는 일은 같은 크기의 열로 흡수된다. 이 때 일과 열은 크기가 같고 다음 식과 같다.

팽창 전후 내부 에너지의 변화는 없다. 

 

위 등온과정는 다음 그래프와 같다. 그래프의 면적이 △W이다.

 

 

위 그래프는 다음 식과 같고 이 식을 적분하여 △W를 구할 수 있다.

 

등온과정으로 압축할 때는 외부에서 일이 들어오고 같은 크기의 열로 방출된다. 압축될 때 위 식에서는 부호가 마이너스가 된다.