Изотермический процесс

Моделируется изотермический процесс в газе, то есть процесс квазистатического расширения или сжатия идеального газа, находящегося в контакте с тепловым резервуаром (T = const). Температуру резервуара можно выбирать. Приводится график зависимости p (V) для изотермического процесса, выводится энергетическая диаграмма, на которой указываются количество теплоты Q, полученной газом, произведенная газом работа A и изменение ΔU его внутренней энергии.

Обратите внимание, что в процессе изотермического расширения или сжатия внутренняя энергия идеального газа не изменяется, и полученное тепло полностью превращается в работу.

При изотермическом сжатии произведенная газом работа A и полученное им количество теплоты Q отрицательны: Q < 0, A < 0. Это означает, что при изотермическом сжатии работа внешних сил Aвн = –A > 0 целиком превращается в тепло, передаваемое термостату. При изотермическом расширении теплота, передаваемая газу за счет теплообмена с окружающими телами полностью затрачивается газом на совершение положительной работы (Q > 0, A > 0)

Первый закон термодинамики для изотермического процесса записывается в виде
Q = A (U = const).

Внизу расположена энергетическая диаграмма, табло экспериментальных значений, регулятор изменения абсолютной температуры системы и кнопки «Старт» и «Сброс» (кнопка «Старт» при нажатии заменяется кнопкой «Стоп» и служит для кратковременной остановки происходящего процесса). При нажатии кнопки «Сброс» модель возвращается в первоначальное состояние.