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Die isotherme Zustandsänderung ist ein Begriff der Thermodynamik. Isotherm nennt man eine Zustandsänderung, bei der die Temperatur unverändert bleibt. Bei einer Verdichtung eines Gases muss also die Kompressionswärme abgeführt bzw. bei einer Expansion Wärme zugeführt werden. Nach dem Gesetz von Boyle-Mariotte und der Zustandsgleichung eines idealen Gases bleibt das Produkt aus Druck $p$ und Volumen $V$ bei konstanter Temperatur T ebenfalls konstant:

Daraus folgt auch, dass sich die Drücke umgekehrt proportional zu den entsprechenden Volumina verhalten:

Für die verrichtete Arbeit $\backslash Delta\; W$ gilt bei einer isothermen Kompression oder Expansion von $n$ mol eines idealen Gases:

wobei $R$ die Universelle Gaskonstante bezeichnet. Nach dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik ($\backslash Delta\; U\; =\; \backslash Delta\; Q\; +\; \backslash Delta\; W$) folgt mit $T\_2\; =\; T\_1$ (und somit $\backslash Delta\; T\; =\; 0$), dass die zugeführte bzw. entzogene Wärme direkt der verrichteten Arbeit entspricht ($\backslash Delta\; Q\; =\; -\; \backslash Delta\; W$). Daraus folgt $\backslash Delta\; U=0$, wobei $U$ die innere Energie darstellt.

Alexander von Humboldt zeichnete 1817 die erste Isothermenkarte.

Siehe auch

Thermodynamik

Isothermal process | 等温過程 | Isotherm | Izotermna sprememba