Izotermiskā transformācijā tilpuma un spiediena svārstības noteiktas gāzes, bet nemainīga temperatūra; līdz ar to izotermiskā nosaukuma izcelsme (no grieķu: iso = vienāds; termo = siltums).
Zinātnieki Boils un Mariotte atsevišķi veica līdzīgus eksperimentus, un iegūtais rezultāts bija šāds: palielinoties spiedienam, gāzes tilpums samazinās.
Vienkārši padomājiet, piemēram, par šļirces virzuli. Ja mēs uz šo virzuli izdarīsim ārēju spiedienu, tas ir, palielinot spiedienu, šļirces iekšpusē aizņemtā gaisa daudzums samazināsies un otrādi.
Tilpums un spiediens ir apgriezti proporcionāli: kreisajā panelī spiediens ir mazs un gaisa aizņemtais tilpums ir liels. Labajā pusē, kad tiek izdarīts lielāks spiediens uz šļirces virzuli, tilpums samazinās.
Šis nav atsevišķs gadījums, tas ir kaut kas, kas tiek regulāri atkārtots gāzēm. Tāpēc šis fakts tika izteikts likuma formā, kuru var raksturot šādi:
| Boila likums vai Boila-Mariotte likums: Pastāvīgā temperatūrā tilpums, ko aizņem fiksēta gāzes masa, ir apgriezti proporcionāls tā spiedienam. |
Tas nozīmē, ka, ja mēs dubultosim gāzes spiedienu, tās tilpums samazināsies uz pusi un tā tālāk. Ja divi šādi daudzumi ir apgriezti proporcionāli, to reizinājums ir nemainīgs; tādējādi matemātiski šīs attiecības var attēlot šādi:
| P.V = k |
Kur k = nemainīgs.
Tādējādi, ja pirmajā situācijā noteiktas gāzes spiediena vērtība ir P1 un tās attiecīgais tilpums kā V1, tad mums:
| P1. V1 = k |
Ja mēs palielināsim šo spiedienu līdz P2, tā tilpums tiks mainīts arī uz V2, un atkal mums būs:
| P2 . V2 = k |
Tādējādi mēs nonākam pie secinājuma:
| P1. V1 = P2. V2 |
Šo nemainīgumu var redzēt ar piemēru, kas sniegts zemāk esošajā tabulā, ar fiksētas masas gāzes spiedienu un tilpumu:
Graficējot šīs vērtības, mēs redzēsim līknes veidošanos.
Izotermiskās transformācijas grafiskais attēlojums vienmēr būs hiperbola, neatkarīgi no spiediena, tilpuma un temperatūras vērtībām, pie kuras tika veikts eksperiments. Šo hiperbolu sauc izoterms; tātad, kā redzams zemāk redzamajā grafikā, dažādas temperatūras rada atšķirīgus izotermus.
Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/transformacao-isotermica-ou-lei-boyle.htm
