Изотермический процесс в p, v-, T, s- и i, s-координатах (диаграммах)
При изотермическом процессе температура рабочего тела остается постоянной T = const, следовательно:
pv = RT = const
или
p2/p1 = v1/v2,
т. е. давление и объем обратно пропорциональны друг другу, так что при изотермическом сжатии давление газа возрастает, а при расширении – снижается.
Работа процесса будет равна:
l = RT ln (v2 – v1) = RT ln (p1 – p2).
Так как температура остается неизменной, то и внутренняя энергия идеального газа в изотермическом процессе остается постоянной (Δ u = 0) и вся подводимая к рабочему телу теплота полностью превращается в работу расширения:
q = l.
При изотермическом сжатии от рабочего тела отводится теплота в количестве, равном затраченной на сжатие работе.
Изменение энтропии равно:
s2 – s1 = Δ s = R ln(p1/p2) = R ln(v2/v1).