等温変化

定義

気体の温度を一定に保ったまま、圧力と体積が変化する状態変化。

イメージ

ピストン付きの容器で、ゆっくりと体積を変化させると、外部と熱のやりとりをしながら温度が一定に保たれる。圧縮すると体積は小さくなり圧力は大きくなり、膨張すると体積は大きくなり圧力は小さくなる。

数式

\[PV = \text{一定}\]

または

\[P_1 V_1 = P_2 V_2\]

\(P\)：圧力（Pa）
\(V\)：体積（m³）

ポイント

• 温度が一定のとき、圧力と体積は反比例の関係になる
• 温度一定を保つためには、外部との熱の出入りが必要になる
• 圧縮では外へ熱を放出し、膨張では外から熱を吸収する