Állandó hőmérsékleten a gáz által elfoglalt térfogat fordítottan arányos a nyomásával.

Robert Boyle egy úri tudós ékes példája, egy letűnt kor fia, amikor a tudomány a kizárólag gazdag emberek nagy része volt, akik szabadidejüket annak tanulmányozására szentelték. Boyle legtöbb tanulmánya arra hivatkozik modern osztályozás a kémiai kísérletek kategóriájába, bár valószínűleg saját magát tartotta természetfilozófus(elméleti fizikus) és természettudós(kísérleti fizikus). Nyilvánvalóan azután kezdett érdeklődni a gázok viselkedése iránt, hogy látta a világ egyik első légszivattyújának tervezését. Kétutas légvákuumszivattyújának egy másik, továbbfejlesztett változatának megtervezése és megépítése után elhatározta, hogy megvizsgálja, hogyan befolyásolja a gázok tulajdonságait egy zárt edényben lévő gáz megnövekedett és csökkentett nyomása, amelyhez új készülékét csatlakoztatták. Tehetséges kísérletező lévén Boyle ragaszkodott az akkori korszakban egészen új és szokatlan nézetekhez, hisz abban, hogy a tudománynak empirikus megfigyelésekből kell származnia, nem pedig kizárólag spekulatív és filozófiai konstrukciókon alapulnia.

Boyle megfogalmazásában a törvény szó szerint így hangzott: „Befolyása alatt külső erő a gáz rugalmasan összenyomódik, hiányában kitágul, míg a lineáris összenyomás vagy tágulás arányos a gáz rugalmas erejével. Képzeld el, hogy egy felfújt léggömböt szorítasz. Mivel elegendő szabad hely van a levegőmolekulák között, a ballont könnyedén összenyomhatja némi erő kifejtésével és némi munkával, csökkentve a benne lévő gáz mennyiségét. Ez az egyik fő különbség a gáz és a folyadék között. Például egy folyékony vízgolyóban a molekulák szorosan össze vannak csomagolva, mintha a golyó mikroszkopikus pelletekkel lenne megtöltve. Ezért a víz – a levegővel ellentétben – nem alkalmas rugalmas összenyomásra. (Ha nem hiszi, próbáljon meg egy szorosan záródó dugót egy vízzel teli palack nyakába nyomni a dugóig.) A Boyle-törvény, valamint Charles törvénye képezte az ideális gázállapotegyenlet alapját.

J. Trefil "Boyle-törvénynek" nevezi, de mi inkább az orosz hagyományban elfogadott törvény elnevezést részesítettük előnyben. — Jegyzet. fordító.

Lásd még:

Robert Boyle, 1627-91

Angol-ír fizikus és kémikus. Az írországi Lismore kastélyban született Cork grófjának, az Erzsébet királynő korszakának híres kalandorának tizennegyedik gyermekeként. A kiváltságos Etoni Iskola elvégzése után, ahol a „fiatal urak” között az első hallgatók között volt, hosszú utat tett meg kontinentális Európában, melynek során a Genfi Egyetemen folytatta tanulmányait. 1648-ban hazájába visszatérve magánlaboratóriumot szerelt fel, és ennek alapján fizikai és kémiai kutatásokat folytatott. 1658-ban Oxfordba költözött, ahol Robert Hooke tanítványa és laboratóriumi asszisztense lett. cm. Hooke törvénye), a Royal Society leendő tudományos titkára. Boyle egyébként a Royal Society egyik alapítója és társalapítója volt, amely fiatal oxfordi tudósok köréből nőtt ki. Költött egész sorúttörő kémiai kísérletek, beleértve a savak és bázisok tulajdonságainak részletes vizsgálatával kapcsolatos kísérleteket. Egyes hírek szerint ő volt az első, aki felvetette a létezés hipotézisét kémiai elemek. Bebizonyította, hogy a levegő szükséges az égéshez és a légzéshez. Tudományos tanulmányai mellett társalapítója és részvényese volt a Kelet-indiai Társaságnak, és aktívan részt vett a misszionáriusi munkában abban a reményben, hogy a Brit Birodalom keleti gyarmatainak lakóit keresztény hitre téríti.

Alaptörvények ideális gázok a műszaki termodinamikában számos mérnöki és műszaki probléma megoldására használják a repülőgép-berendezések, repülőgép-hajtóművek tervezési és technológiai dokumentációjának kidolgozása során; gyártásuk és működésük.

Ezeket a törvényeket eredetileg kísérleti úton határozták meg. Ezt követően a testek szerkezetének molekuláris-kinetikai elméletéből származtatták őket.

Boyle törvénye – Mariotte Megállapítja az ideális gáz térfogatának a nyomástól való függését állandó hőmérsékleten. Ezt a függőséget R. Boyle angol kémikus és fizikus vonta le 1662-ben, jóval a gáz kinetikai elméletének megjelenése előtt. Boyle-tól függetlenül 1676-ban ugyanazt a törvényt fedezte fel E. Mariotte. Robert Boyle (1627-1691) angol kémikus és fizikus, aki 1662-ben létrehozta ezt a törvényt, valamint Edme Mariotte (1620-1684), francia fizikus, aki 1676-ban hozta létre ezt a törvényt: egy ideális gáz adott tömegének térfogatának és nyomásának szorzata állandó hőmérsékleten állandó vagy.

A törvényt Boyle-Mariotte-nak hívják, és ez kimondja állandó hőmérsékleten a gáz nyomása fordítottan arányos a térfogatával.

Legyen egy bizonyos tömegű gáz állandó hőmérsékletén:

V 1 - gáz térfogata nyomáson R 1 ;

V 2 - a gáz térfogata nyomáson R 2 .

Akkor a törvény szerint írhatunk

Ebben az egyenletben behelyettesítve a fajlagos térfogat értékét és figyelembe véve ennek a gáznak a tömegét T= 1 kg, kapjuk

p 1 v 1 =p 2 v 2 vagy pv= const .(5)

A gáz sűrűsége a fajlagos térfogatának reciproka:

akkor a (4) egyenlet felveszi a formát

azaz a gázok sűrűsége egyenesen arányos abszolút nyomásukkal. Az (5) egyenlet a Boyle-Mariotte törvény új kifejezésének tekinthető, amely a következőképpen fogalmazható meg: ugyanazon ideális gáz nyomásának és bizonyos tömegének fajlagos térfogatának szorzata különböző állapotokban, de azonos hőmérsékleten állandó érték.

Ez a törvény könnyen levonható a gázok kinetikai elméletének alapegyenletéből. A (2) egyenletben az egységnyi térfogatra jutó molekulák számát az aránnyal helyettesítjük N/V (V egy adott tömegű gáz térfogata, N a térfogatban lévő molekulák száma) kapjuk

Mivel adott gáztömegre a mennyiségek NÉs β állandó, majd állandó hőmérsékleten T=const tetszőleges mennyiségű gáz esetén a Boyle–Mariotte egyenlet alakja lesz

pV = const, (7)

és 1 kg gázra

pv = konst.

Grafikus ábrázolása a koordinátarendszerben R – v a gáz állapotának változása.

Például egy adott tömegű, 1 m 3 térfogatú gáz nyomása 98 kPa, majd a (7) egyenlet segítségével meghatározzuk egy 2 m 3 térfogatú gáz nyomását.

A számításokat folytatva a következő adatokat kapjuk: V(m 3) egyenlő 1-gyel; 2; 3; 4; 5; 6; illetőleg R(kPa) 98; 49; 32,7; 24,5; 19,6; 16.3. Ezen adatok alapján grafikont készítünk (1. ábra).

Rizs. 1. Ideális gáz nyomásának függése a térfogattól

állandó hőmérséklet

A kapott görbe egy állandó hőmérsékleten kapott hiperbola, amelyet izotermának, az állandó hőmérsékleten végbemenő folyamatot pedig izotermikusnak nevezzük. A Boyle-Mariotte törvény hozzávetőleges, és nagyon magas nyomáson és alacsony hőmérsékleten elfogadhatatlan a hőtechnikai számításokhoz.

Meleg–L u s s a ka törvény Meghatározza az ideális gáz térfogatának a hőmérséklettől való függését állandó nyomáson. (Joseph Louis Gay-Lussac (1778-1850), francia kémikus és fizikus törvénye, aki először 1802-ben alkotta meg ezt a törvényt: egy adott tömegű ideális gáz térfogata állandó nyomáson lineárisan növekszik a hőmérséklet emelkedésével, vagyis , hol van a fajlagos térfogat; β a térfogat-tágulási együttható 1/273,16 per 1 o C.) A törvényt 1802-ben kísérleti úton állapította meg Joseph Louis Gay-Lussac francia fizikus és kémikus, akinek a nevét nevezik. A gázok hőtágulását kísérletileg vizsgálva Gay-Lussac felfedezte, hogy állandó nyomás mellett az összes gáz térfogata melegítéskor majdnem egyformán növekszik, azaz a hőmérséklet 1 °C-os növekedésével egy bizonyos tömegű gáz térfogata nő. 1/273-ával annak a térfogatnak, amelyet ez a tömegű gáz 0 °C-on elfoglalt.

A térfogat 1 ° C-os melegítés közbeni növekedése nem véletlen, hanem a Boyle-Mariotte törvény következménye. Először a gázt állandó térfogaton 1 ° C-kal melegítjük, nyomása a kezdeti érték 1/273-ával nő. Ezután a gáz állandó hőmérsékleten kitágul, nyomása a kezdeti értékre csökken, és a térfogata ugyanilyen tényezővel nő. Egy bizonyos tömegű gáz térfogatát jelöli 0°C-on át V 0 és hőmérsékleten t°C-on keresztül V tÍrjuk a törvényt a következőképpen:

A Gay-Lussac-törvény grafikusan is ábrázolható.

Rizs. 2. Ideális gáz térfogatának függése a hőmérséklettől állandó értéken

nyomás

A (8) egyenlet segítségével 0°C, 273°C, 546°C hőmérsékletet feltételezve kiszámítjuk a gáz térfogatát, ill. V 0 , 2V 0 , 3V 0 . Ábrázoljuk a gázhőmérsékleteket az abszcissza tengelyen valamilyen feltételes skálán (2. ábra), az ezeknek megfelelő gáztérfogatokat pedig az ordináta tengely mentén. A kapott pontokat a grafikonon összekapcsolva egy egyenest kapunk, amely egy ideális gáz térfogatának állandó nyomáson a hőmérséklettől való függésének grafikonja. Az ilyen vonalat hívják izobárés a folyamat állandó nyomáson megy végbe - izobár.

Térjünk át még egyszer a gáz térfogatának hőmérséklettől való változásának grafikonjára. Folytassuk az egyenest a metszéspontig, az x tengellyel. A metszéspont az abszolút nullának felel meg.

Tegyük fel, hogy a (8) egyenletben az érték V t= 0, akkor van:

de azóta V 0 ≠ 0, tehát honnan t= –273°C. De - 273°C=0K, amit bizonyítani kellett.

A Gay-Lussac egyenletet a következő formában ábrázoljuk:

Emlékezve arra, hogy 273+ t=T, és 273 K \u003d 0 ° C, kapjuk:

A (9) egyenletben behelyettesítve a fajlagos térfogat értékét és vételét T\u003d 1 kg, kapjuk:

A (10) reláció a Gay-Lussac törvényt fejezi ki, amely a következőképpen fogalmazható meg: állandó nyomáson ugyanazon ideális gáz azonos tömegeinek fajlagos térfogata egyenesen arányos annak abszolút hőmérsékletével. A (10) egyenletből látható, hogy a Gay-Lussac törvény kimondja hogy egy adott tömegű gáz fajlagos térfogatának az abszolút hőmérsékletével való hányadosa egy állandó érték adott állandó nyomáson.

A Gay-Lussac törvényt kifejező egyenlet általában a következő formában van

és a gázok kinetikai elméletének alapegyenletéből nyerhető. A (6) egyenlet a következőképpen ábrázolható

nál nél p=const megkapjuk a (11) egyenletet. A Gay-Lussac-törvényt széles körben használják a mérnöki munkákban. Tehát a gázok térfogati tágulási törvénye alapján ideális gázhőmérőt építettek fel 1 és 1400 K közötti hőmérséklet mérésére.

Károly törvénye Megállapítja egy adott tömegű gáz nyomásának a hőmérséklettől való függését állandó térfogat mellett. az állandó tömegű és térfogatú ideális gáz nyomása hevítéskor lineárisan növekszik, vagyis hol R o - nyomás at t= 0 °C.

Charles megállapította, hogy állandó térfogatban hevítve az összes gáz nyomása majdnem egyformán növekszik, azaz. ha a hőmérséklet 1 °C-kal emelkedik, bármely gáz nyomása pontosan 1/273-ával növekszik annak a nyomásnak, amely a gáz tömegének 0 °C-on volt. Jelöljük egy bizonyos tömegű gáz nyomását egy edényben 0°C-on átmenően R 0 és hőmérsékleten t° keresztül p t . Ha a hőmérséklet 1°C-kal emelkedik, a nyomás növekszik, ha pedig a hőmérséklet emelkedik t°C-val nő a nyomás. nyomás hőmérsékleten t°C egyenlő a kezdeti plusz nyomásnövekedéssel ill

A (12) képlet lehetővé teszi a nyomás kiszámítását bármely hőmérsékleten, ha ismert a 0 °C-os nyomás. A mérnöki számításokban gyakran használnak egyenletet (Charles-törvény), amely könnyen levonható a (12) összefüggésből.

Mert, és 273+ t = T vagy 273 K = 0°C = T 0

Állandó fajlagos térfogat mellett az ideális gáz abszolút nyomása egyenesen arányos az abszolút hőmérséklettel. Az arány középső tagjainak felcserélésével azt kapjuk

A (14) egyenlet a Károly-törvény általános kifejezése. Ez az egyenlet könnyen levezethető a (6) képletből.

Nál nél V=const megkapjuk a Károly-törvény általános egyenletét (14).

Egy adott gáztömeg állandó térfogatú hőmérséklettől való függésének grafikonjának elkészítéséhez a (13) egyenletet használjuk. Legyen például 273 K=0°C hőmérsékleten egy bizonyos tömegű gáz nyomása 98 kPa. Az egyenlet szerint a nyomás 373, 473, 573 ° C hőmérsékleten 137 kPa (1,4 kgf / cm 2), 172 kPa (1,76 kgf / cm 2), 207 kPa (2,12 kgf / cm 2) lesz. 2). Ezen adatok alapján grafikont építünk (3. ábra). Az így létrejövő egyenest izokornak, az állandó térfogatú folyamatot pedig izokornak nevezzük.

Rizs. 3. A gáznyomás függése a hőmérséklettől állandó térfogat mellett

A törvény a következőképpen fogalmazódik meg: egy adott tömegű gáz térfogatának és állandó hőmérsékletű nyomásának szorzata állandó érték. Matematikailag ez a törvény a következőképpen írható fel:

P 1 V 1 = P 2 V 2 vagy PV = állandó(1)

A következmények a Boyle-Mariotte törvényből következnek: a gáz sűrűsége és koncentrációja állandó hőmérsékleten egyenesen arányos azzal a nyomással, amely alatt a gáz:

(2);
(3) ,

Ahol d 1 - sűrűség, C 1 - nyomás alatti gáz koncentrációja P 1; d 2 és C 2 a megfelelő értékek P 2 nyomás alatt.

1. példa Egy 0,02 m 3 űrtartalmú gázpalack 20 atm nyomású gázt tartalmaz. Mekkora térfogatot foglal el a gáz, ha a hőmérséklet megváltoztatása nélkül kinyitják a palackszelepet? Végső nyomás 1 atm.

2. példa A gáztartóba (gázgyűjtő tartályba) 10 m 3 térfogatú sűrített levegő kerül. Mennyi ideig tart felszivattyúzni 15 atm nyomásra, ha a kompresszor percenként 5,5 m 3 légköri levegőt szív be 1 atm nyomáson. Feltételezzük, hogy a hőmérséklet állandó.

3. példa 112 g nitrogén 4 atm nyomáson 20 liter térfogatot foglal el. Milyen nyomást kell kifejteni ahhoz, hogy a nitrogénkoncentráció 0,5 mol/l-re legyen, feltéve, hogy a hőmérséklet változatlan marad?

1.1.2 Gay-Lussac és Charles törvényei

Gay-Lussac megállapította, hogy állandó nyomáson, amikor a hőmérséklet 1 °C-kal emelkedik, egy adott tömegű gáz térfogata a 0 °C-os térfogatának 1/273-ával nő.

Matematikailag ez a törvény így van leírva:

(4) ,

Ahol V- gáz térfogata t°С hőmérsékleten, a V 0 – gáz térfogata 0 °C-on.

Charles kimutatta, hogy egy adott tömegű gáz nyomása 1 °C-kal állandó térfogat mellett felmelegítve a gáz nyomásának 1/273-ával növekszik 0 °C-on. Matematikailag ez a törvény a következőképpen van leírva:

(5) ,

ahol P 0 és P a gáznyomás 0С és tС hőmérsékleten.

A Celsius-skálát a Kelvin-skálára cserélve, amelyek közötti kapcsolatot a T = 273 + összefüggés állapítja meg t, Gay-Lussac és Charles törvényeinek képletei jelentősen leegyszerűsödtek.

Meleg-Lussac törvénye:Állandó nyomáson egy adott tömegű gáz térfogata egyenesen arányos annak abszolút hőmérsékletével:

(6) .

Károly törvénye:állandó térfogat mellett egy adott tömegű gáz nyomása egyenesen arányos annak abszolút hőmérsékletével:

(7) .

Gay-Lussac és Charles törvényeiből az következik, hogy állandó nyomáson a gáz sűrűsége és koncentrációja fordítottan arányos az abszolút hőmérsékletével:

(8) ,
(9) .

Ahol d 1 és C 1 - a gáz sűrűsége és koncentrációja T 1 abszolút hőmérsékleten, d 2 és C 2 - megfelelő értékek T 2 abszolút hőmérsékleten.

4. példa 20°C-on a gáz térfogata 20,4 ml. Mekkora térfogatot vesz fel a gáz 0°C-ra hűtve, ha a nyomás állandó marad?

jegyzetep 5. 9 °C-on az oxigénpalack belsejében a nyomás 94 atm volt. Számítsa ki, mennyivel nőtt a léggömb nyomása, ha a hőmérséklet 27ºС-ra emelkedett?

6. példa A gáz halmazállapotú klór sűrűsége at 0ºСés 760 Hgmm nyomású. Művészet. egyenlő 3,220 g/l. Határozza meg a klór sűrűségét, ideális gáznak tekintve, 27 °C-on, azonos nyomáson.

7. példa Normál körülmények között a szén-monoxid koncentrációja 0,03 kmol/m 3. Számítsa ki, milyen hőmérsékleten lesz 10 m 3 szén-monoxid tömege 7 kg?

A kombinált Boyle-Mariotte-Charles-Gay-Lussac törvény.

Ennek a törvénynek a megfogalmazása a következő: adott gáztömeg esetén a nyomás és a térfogat szorzata osztva ezzel abszolút hőmérséklet, állandó a gáznál fellépő összes változással. Matematikai jelölés:

(10)

ahol V 1 a térfogata és P 1 a gáz adott tömegének nyomása T 1 abszolút hőmérsékleten , V 2 - azonos tömegű gáz térfogata és P 2 - nyomása T 2 abszolút hőmérsékleten.

A gázhalmazállapot egységes törvényének egyik legfontosabb alkalmazása a "gáz térfogatának normál állapotra való csökkentése".

8. példa Gáz 15°C-on és 760 Hgmm nyomáson. Művészet. 2 liter térfogatot foglal el. Állítsa a gáz térfogatát normál körülményekre.

Az ilyen számítások megkönnyítésére használhatja a táblázatokban megadott átváltási tényezőket.

9. példa A víz feletti gázmérőben 7,4 liter oxigén van 23 ° C hőmérsékleten és 781 Hgmm nyomáson. Művészet. A vízgőznyomás ezen a hőmérsékleten 21 Hgmm. Művészet. Mekkora az oxigén térfogata a gázmérőben normál körülmények között?

A gáz térfogata és nyomása közötti mennyiségi összefüggést először Robert Boyle állapította meg 1662-ben. * Boyle-Mariotte törvénye kimondja, hogy állandó hőmérsékleten a gáz térfogata fordítottan arányos a nyomásával. Ez a törvény minden rögzített mennyiségű gázra vonatkozik. ábrából látható. 3.2, grafikus ábrázolása eltérő lehet. A bal oldali grafikon azt mutatja, hogy alacsony nyomáson a rögzített mennyiségű gáz térfogata nagy. A gáz térfogata a nyomás növekedésével csökken. Matematikailag ez így van leírva:

Boyle-Mariotte törvényét azonban általában a formában írják

Egy ilyen rekord lehetővé teszi például a V1 kezdeti gáztérfogat és annak p nyomásának ismeretében a p2 nyomás kiszámítását az új V2 térfogatban.

Meleg-Lussac törvénye (Károly törvénye)

Charles 1787-ben kimutatta, hogy állandó nyomáson a gáz térfogata változik (hőmérsékletével arányosan. Ezt a függést grafikus formában mutatja be a 3.3. ábra, amelyből látható, hogy a gáz térfogata lineárisan összefügg Ezt a függést matematikai formában a következőképpen fejezzük ki:

Károly törvényét gyakran más formában írják:

V1IT1 = V2T1 (2)

Károly törvényét továbbfejlesztette J. Gay-Lussac, aki 1802-ben megállapította, hogy a gáz térfogata, ha hőmérséklete 1°C-kal változik, a 0°C-on elfoglalt térfogatának 1/273-ával változik. Ebből következik, hogy ha tetszőleges térfogatú gázt veszünk 0 °C-on, és állandó nyomáson 273 °C-kal csökkentjük a hőmérsékletét, akkor a végső térfogat nulla lesz. Ez -273°C vagy 0 K hőmérsékletnek felel meg. Ezt a hőmérsékletet abszolút nullának nevezzük. Valójában nem lehet elérni. ábrán. A 3.3. ábra azt mutatja, hogy a gáztérfogat és a hőmérséklet görbéinek extrapolációja hogyan vezet nulla térfogathoz 0 K-en.

Az abszolút nulla szigorúan véve elérhetetlen. Laboratóriumi körülmények között azonban csak 0,001 K-vel el lehet érni az abszolút nullától eltérő hőmérsékletet. Ilyen hőmérsékleten a molekulák véletlenszerű mozgása gyakorlatilag leáll. Ez csodálatos tulajdonságokat eredményez. Például az abszolút nullához közeli hőmérsékletre hűtött fémek szinte teljesen elvesztik elektromos ellenállásés szupravezetővé válnak*. Az egyéb szokatlan alacsony hőmérsékleti tulajdonságokkal rendelkező anyagokra példa a hélium. Az abszolút nullához közeli hőmérsékleten a hélium elveszti viszkozitását és szuperfolyékony lesz.

* 1987-ben olyan anyagokat fedeztek fel (lantanid elemek oxidjaiból szinterezett kerámiák, bárium és réz), amelyek viszonylag magas, 100 K (-173 °C) nagyságrendű hőmérsékleten szupravezetővé válnak. Ezek a "magas hőmérsékletű" szupravezetők nagy távlatokat nyitnak a technológiában.- kb. ford.

Az adott gáztömeg állapotát jellemző paraméterek közötti függőség vizsgálatát az egyik paraméter invarianciájával fellépő gázfolyamatok vizsgálatával kezdjük. angol tudós Boyle(1669-ben) és francia tudós marriott(1676-ban) felfedezett egy törvényt, amely kifejezi a nyomásváltozás függőségét a gáz térfogatának változásától állandó hőmérsékleten. Végezzük el a következő kísérletet.

A fogantyú elfordításával megváltoztatjuk az A hengerben lévő gáz (levegő) térfogatát (11. ábra, a). A nyomásmérő szerint megjegyezzük, hogy a gáznyomás is változik. Megváltoztatjuk az edényben lévő gáz térfogatát (a térfogatot egy B skálán határozzuk meg), és a nyomást észlelve felírjuk a táblázatba. 1. Látható belőle, hogy a gáz térfogatának és nyomásának szorzata közel állandó volt: hányszorosára "csökkent a gáz térfogata, ugyanannyival nőtt a nyomása.

Hasonló, pontosabb kísérletek eredményeként kiderült: adott gáztömeg esetén állandó hőmérsékleten a gáznyomás a gáztérfogat változásával fordított arányban változik. Ez a Boyle-Mariotte törvény megfogalmazása. Matematikailag két állapot esetén a következőképpen írjuk le:

A gáz halmazállapot-változásának folyamatát állandó hőmérsékleten nevezzük izotermikus. A Boyle-Mariotte törvény képlete a gáz izotermikus állapotának egyenlete. Állandó hőmérsékleten átlagsebesség a molekulamozgás nem változik. A gáz térfogatának változása változást okoz a molekuláknak az edény falához való ütközésének számában. Ez az oka a gáznyomás változásának.

Ábrázoljuk grafikusan ezt a folyamatot, például az esetre V = 12 l, p = 1 at.. Az abszcissza tengelyen ábrázoljuk a gáz térfogatát, az ordináta tengelyen a nyomását (11. ábra, b). Keressük meg az egyes V és p értékpároknak megfelelő pontokat, és ezeket összekapcsolva megkapjuk az izoterm folyamat grafikonját. Az állandó hőmérsékletű gáz térfogata és nyomása közötti összefüggést ábrázoló vonalat izotermának nevezzük. Az izoterm folyamatok tiszta formájukban nem fordulnak elő. De gyakran előfordulnak olyan esetek, amikor a gáz hőmérséklete alig változik, például amikor egy kompresszor levegőt pumpál a hengerekbe, amikor éghető keveréket engednek be egy belső égésű motor hengerébe. Ilyen esetekben a gáz térfogatának és nyomásának kiszámítása a Boyle-Mariotte törvény szerint történik * .