Mối liên hệ giữa thể tích khí và áp suất trong quá trình đẳng nhiệt Quá_trình_đẳng_nhiệt

Thực hiện thí nghiệm ảo với 1 xylanh được đặt trong 1 môi trường không biến đổi về nhiệt độ, bên trong chứa 1 thể tích khí lý tưởng là: 30 cm3, với áp suất ban đầu: 15 psi (pound lực trên inche vuông). Khi kéo cần xylanh, với mỗi lần nén với độ giảm thể tích khác nhau, cho ra các giá trị áp suất khác nhau.

Các điểm trên đồ thị thể hiện mỗi quan hệ giữa áp suất và thể tích nằm trên 1 đường cong nhìn từa tựa 1 đường hyperbol, điều này cho thấy quan hệ giữa áp suất và thể tích trong quá trình đẳng nhiệt là 1 hàm số có dạng hyperbol.

Lý giải

Với 1 lượng khí lý tưởng, ta có định luật:
P v = n R T {\displaystyle Pv=nRT} Với n là số mol của chất khí tính toán hay tổng số các hạt phân tử khí tính toán
R là hằng số khí, R=8.31 J/mol.K
T là nhiệt độ của khí theo thang đo Kelvin
P là áp suất chất khí
v là thể tích chất khí
Theo giả thiết của thí nghiệm, ta có nhiệt độ T của hệ không thay đổi, T=hằng số. Như vậy, ta có thể viết lại công thức định luật khí lý tưởng như sau:
P= n R T v {\displaystyle {nRT \over v}} Vậy với n cố định, R và T là hằng số nên=> P= hằng số 1 v {\displaystyle {1 \over v}}
Nếu coi đây là 1 hàm thì đúng vậy, hàm số P theo v là hàm số có đồ thị dạng hypebol. Người ta gọi đường này là đường đẳng nhiệt.