Izoterminės transformacijos metu tūrio ir slėgio kitimas tam tikrų dujų, bet pastovi temperatūra; taigi ir izoterminio vardo kilmė (graikų: iso = lygus; termo = šiluma).
Mokslininkai Boyle'as ir Mariotte'as atskirai atliko panašius eksperimentus, o gautas rezultatas buvo toks: didėjant slėgiui dujų tūris mažėja.
Tiesiog pagalvokite, pavyzdžiui, apie švirkšto stūmoklį. Jei šiam stūmokliui darysime išorinį slėgį, tai yra, padidinus slėgį, švirkšto viduje užimamo oro tūris sumažės ir atvirkščiai.
Tūris ir slėgis yra atvirkščiai proporcingi: kairiajame langelyje slėgis yra mažas, o oro užimamas tūris yra didelis. Dešinėje, kai švirkšto stūmokliui daromas didesnis slėgis, tūris sumažėja.
Tai nėra pavienis atvejis, tai yra kažkas, kas dujoms kartojama paprastai. Todėl šis faktas buvo nurodytas įstatymo forma, kurią galima apibūdinti taip:
| Boyle'io įstatymas arba Boyle'o-Mariotte'o dėsnis: Esant pastoviai temperatūrai, fiksuotos dujų masės užimamas tūris yra atvirkščiai proporcingas jų slėgiui. |
Tai reiškia, kad jei padvigubinsime dujų slėgį, jų tūris sumažės perpus ir pan. Kai du tokie kiekiai yra atvirkščiai proporcingi, jų sandauga yra pastovi; taigi matematiškai šį santykį galima pavaizduoti taip:
| P.V = k |
Kur k = pastovi.
Taigi, jei pirmoje situacijoje tam tikrų dujų slėgio vertė yra P1 ir atitinkamas jų tūris kaip V1, tada turime:
| P1. V1 = k |
Jei padidinsime šį slėgį iki P2, jo tūris taip pat bus pakeistas į V2 ir vėl turėsime:
| P2 . V2 = k |
Taigi mes prieiname išvadą:
| P1. V1 = P2. V2 |
Šį pastovumą galima pamatyti pagal toliau pateiktoje lentelėje pateiktą fiksuotos masės dujų slėgį ir tūrį:
Nubraižę šias reikšmes, pamatysime kreivės formavimąsi.
Izoterminės transformacijos grafinis pavaizdavimas visada bus hiperbola, neatsižvelgiant į slėgio, tūrio ir temperatūros vertes, kuriomis buvo atliktas eksperimentas. Ši hiperbola vadinama izotermas; taigi, kaip matyti toliau pateiktame grafike, skirtingos temperatūros lemia skirtingus izotermus.
Šaltinis: Brazilijos mokykla - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/transformacao-isotermica-ou-lei-boyle.htm