等温过程的获得

在研究一定质量的气体的压强和体积的关系时,必须控制温度保持不变,这样的过程叫做等温过程。例如将被研究的气体放在大量冰水混和物中被压缩、体积减小时,外界对这部分气体做功,气体的温度将升高,这就不是一个等温过程。但是,如果压缩过程很缓慢,则这部分气体可以及时向周围的冰水混和物放热,使 0℃的冰逐步熔化一部分,而气体温度始终保持在 0℃。相反,当气体体积增大、气体对外做功时,温度将降低, 这也不是一个等温过程。但是,如果膨胀过程很缓慢,则这时气体也可以从周围冰水混和物中及时吸收热量,使部分 0℃的水逐渐凝固成冰,而气体温度始终保持在 0℃。所以为了让气体来得及跟周围物质进行热交换, 以使它的温度保持不变,等温过程必须进行得十分缓慢。

在其他温度下(不一定是 0℃)做实验,要使气体经历一个等温过程, 首先必须使环境温度保持不变。